Системный подход - (СиП) к постановке и решению проблем ТДССистемный подход *(СиП) - это исследовательский подход, относящийся к группе методов моделирования сложных систем (в данном случае - типа ПС, ДС и СВО). При таком подходе каждый объект, представляемый как система, рассматривается не только как нечто самостоятельное целое, а как элемент системы более высокого уровня со всеми его существенными взаимосвязями и другими объектами, входящими в состав этой более сложной системы. С СиП ом тесно связана общая теория систем ( специально-научная и логико-методологическая концепция * исследования объектов, представляющих собой системы), которая является конкретизацией и логико-методологическим выражением его принципов и методов. СиП заключается в рассмотрении объектов (СВО, ПС, ДС), принципов, дидактических процессов - (ДПр), проблем, представляющих собой совокупность взаимосвязанных элементов как единого целого, предназначенных для выполнения определённых функций. Теоретической базой для разработки методов СиПа является диалектико-материалистический принцип системности. При этом к числу важнейших задач СиПа в приложении к разработке ТДС можно отнести: § Разработку средств представления исследуемых и конструируемых объектов как систем; § Построение обобщённых моделей системы, моделей разных классов и специфических свойств системы; § Исследование структуры теорий систем ТДС и различных системных концепций и разработок. Согласно СиПу, анализируемый объект рассматривается, как определённое множество элементов, взаимосвязь которых обусловливает целостные свойства этого множества. Основной акцент делается на выявлении многообразия связей и отношений, имеющих место как внутри исследуемого объекта, так и в его взаимоотношениях с внешним окружением, средой (ПС, СВО). Свойства объекта как целостной системы определяются не только и не столько суммированием свойств его отдельных элементов (элементы 1-8, рис.11), сколько свойствами его структуры, особыми системообразующими и интегративными связями рассматриваемого объекта. Для понимания целенаправленного поведения ДС необходимо выявить реализуемые данной системой процессы управления - формы передачи информации от одних подситем к другим и способы воздействия одних частей системы на другие. Существенная особенность СиПа проявляется в том, что не только ДС, но и сам процесс (ДПр) выступает как сложная система, задача которого, в частности состоит в соединении в единое целое различных моделей объекта. Рассматриваемая и развиваемая в монографии ТДС имеет как внутреннюю организацию, так и внешние связи: исходные термины и предположения составляют основу, на которой непосредственно строится научная теория (ТДС), они то и составляют собственные основания теории. На этом основании строится внутренняя организация ТДС, представляющая собой логическую схему, т.е. множество терминов и предложений, связанных логическими отношениями. На примере таких понятий как «элемент», «компонент», «структура», «функция», «информация», «неопределённость», «сложность» и т.д. в монографии рассматриваются основные, вышеперечисленные аспекты, а также выясняется их роль в реализации структурного принципа, анализа и синтеза. При проведении дальнейших системных исследований определение исходных компонентов ПС (ДС) и их свойств является задачей структурного анализа, в процессе которого отыскивается структура ПС (ДС) (1.2.1.), рассматривается влияние и взаимодействие компонентов структуры и влияние на них ПС, СВО и т.п. Структурно-функциональный анализ и синтез позволяет далее по возможности применять разнообразные математические методы (исследования операций, ТПР, теорию графов, математическое программирование и т.д.). Наибольшую трудность при построении ТДС вызывает выбор нужного уровня общности (абстрагирования), так как ТДС должна быть, с одной стороны, достаточно абстрактной, а с другой, достаточно конкретной для того, чтобы быть практически полезной. Решение данной проблемы, по мнению [7], возможно на основе дальнейшего развития внешних оснований теории, к которым относятся логические, методологические, гносеологические и философские основания. Так философские основания являются определяющими, ибо на их основе осуществляется анализ собственных оснований системного метода, раскрывается статус СиПа, стратегии развития, включая выбор актуальных проблем. А логические основания - это та логическая теория, с помощью которой из собственных оснований выводятся производные предположения: выявляется смысл и назначение выражений языка, различные отношения между понятиями, операциями определения и логического деления, вероятностными и статистическими рассуждениями. Но главное - анализ правильности рассуждения, формулировка законов и принципов, соблюдение которых является необходимым условием получения истинных заключений в процессе вывода. К методологическим основаниям относятся методы построения, развития и обоснования теорий (ТДС). Современная методология исследования сложных систем базируется на развитии и широком применении методов математического моделирования. Познание сложных систем при использовании новой методологии в общей форме содержит два этапа. Первый связан с построением математической модели - (ММ), второй - с анализом полученной модели. Эффективным способом предопределения сложности и математического моделирования является использование принципов декомпозиции и укрупнения. Интерпретацией принципа декомпозиции являются принципы последовательной детализации задач анализа и синтеза. Модели анализа разделяются на последовательную цепочку моделей с обратными связями. Каждая последующая модель в цепочке позволяет получить более детальное решение, чем предыдущая. Построение же алгоритма «укрупнения» основывается на естественной эвристической идеи агрегирования (сборе) подсистемы и операции предельного перехода. Исходя из анализа оснований, следует, что при решении системных задач ТДС наиболее конструктивным является структурно-функциональный принцип. Однако методологическим средством реализации СиПа при исследовании и решении практических задач ТДС является системный анализ *(СиА), который представляет собой совокупность научных методов, процедур, практических приёмов исследования сложных проблем. Главное в СиА то, что он позволяет, с одной стороны, разбить сложную проблему на составляющие её простые задачи, имеющие отработанные методы решения, а с другой, удержать их вместе в качестве единого целого. То есть СиА - это совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов (в монографии - это ДС, ПС, СВО), прежде всего методов выработки, принятия и обоснования решений при проектировании, создания и управления социальными, экономическими, человеко-машинными и техническими системами. Согласно принципам СиА проблема ТДС (к примеру, проблема управления ПС (ДС)) должна быть рассмотрена как нечто целое, как система во взаимодействии всех её компонентов. Для принятия решения об управлении, например, ДС необходимо определить её цель - (Ц), цели её отдельных подсистем и множество альтеренатив достижения этих целей, которые сопоставляются по определённым критериям* эффективности, и выбрать наиболее приемлемый для данной ситуации способ управления (см. главу 5). Тот факт, что СиА имеет междисциплинарный характер как научная дисциплина и одна из составляющих науки о системах в целом, позволяет на концептуальном уровне рассматривать его как методологическую основу ТДС. При этом под методологией * ТДС будем понимать учение о структуре, логической организации, методах и средствах получения необходимой для процедуры выбора информации. Итак, системный подход* - (СиП),реализуемый в монографии, может быть охарактеризован следующими чертами [155]: § при исследовании объекта как системы описание элементов не имеет самодостаточный характер, поскольку элемент описывается не «как таковой», а с учётом его «места» в целом; § один и тот же «материал», элемент выступает в системном исследовании как обладающий одновременно разными характеристиками, параметрами, функциями и даже разными принципами строения в зависимости от «контекста» исследования; § исследование системы оказывается, как правило, неотделимым от исследования условий её существования; § специфической для СиПа является проблема порождения свойств целого из свойств элементов и, наоборот, порождения свойств элементов из характеристик целого; § СиП предполагает выделение различных уровней системы и наличие иерархии этих уровней; § При исследовании систем, располагающими собственными органами управления, рассматриваются цели и целесообразный характер поведения их элементов; источник преобразований таких систем или функций обычно заключён в самих системах. Исходя из современного уровня развития общей теории систем*, основными понятиями и категориями, используемыми в системных исследованиях, являются: § система и её элементы; § состав и структура системы; § модель* и моделирование поведения системы; § сложность системы вообще и сложность создания модели системы в частности; § информация и энтропия*; § цель и её выработка при создании облика системы; § соотношение понятий цели – управления – эффективности*; § декомпозиция* и агрегирование системы с учётом всего комплекса связанных с ними процессов и действий; § неопределённость*. 1.1.1.1. Раскрытие сущности СиП возможно только через понятие системы*, которое является фундаментальным понятием науки, научной категорией высокого уровня абстракции, средством решения сложных проблем. Термин «система» используют в научных дисциплинах, когда хотят охарактеризовать исследуемый объект как нечто целое (единое), сложное, о котором невозможно сразу дать представление, показав его, изобразив графически или описав его математическим выражением. Анализ многочисленных определений понятия «система» позволяет в широком смысле говорить о системе - (S) как об упорядоченной паре множеств: множество соответствующих элементов - (А) и множество отношений - (R) между элементами множества (А): S = (A, R). С целью повышения практической полезности система любой природы описывается с трёх точек зрения: 1) функциональной; 2) морфологической; 3) информационной. Функциональное описание необходимо для того, чтобы осознать важность системы, определить место и оценить отношение её к другим системам. С этого начинается познание системы, и без этого невозможно её использование. Функциональное описание (функциональная модель) должно создать правильную ориентацию в отношении внешних связей системы, её контактов, направлений её возможного изменения. Функциональная модель включает оценку значимости системы в её конкретной функции. Морфологическое описание должно дать представление о строении системы. Оно не может быть исчерпывающим; глубина описания, уровень детализации, т.е. выбор элементов, внутрь которых описание не проникает, определяется его назначением. Конкретизация морфологии даётся на нескольких уровнях, сколько их требуется для представления основных свойств системы. Изучение морфологии начинается с элементного состава. Под элементом в данном случае понимается подсистема, внутрь которой описание не проникает. Важным признаком морфологии является назначение (свойство) элементов. Объекты, как правило, - бесконечным числом свойств. Это означает, что необходимо отобрать ограниченное число характеристик, наилучшим образом описывающих данный объект как явление. После отбора следует определить процедуру измерения (наблюдения) каждого свойства, которое, в свою очередь, задаёт абстрактную переменную, представляющую наш образ (отображение) соответствующего свойства. Следовательно, на исследуемом объекте система задаётся набором свойств объекта и назначением каждому из них определённой переменной (с помощью процедуры измерения). Познание (отражение) разнообразных свойств объекта связано с получением информации*- (И), (I) об этих свойствах в процессе натурного или вычислительного эксперимента. 1.1.1.2. В результате таких экспериментов появляется возможность информационного описания познаваемого объекта. При этом важно понимание информации как меры порядка, организованности, как характеристики структуры* системы. В настоящее время понятие «информация» - (I) используется в двух значениях: качественном (конкретном) и количественном (абстрактном). То есть, под информацией* понимают конкретную (I) (сообщение о копии отражаемого объекта, явления) - с одной стороны, а с другой, - её численную меру, т.е. выраженное (например, в битах) количество абстрактной информации, содержащейся в этом сообщении. Определение «информация» сохраняется только за конкретной (I), а её численная мера называется «количеством информации» - (КИ). Раскрытие трактовки понятия (I) диалектически связано с таким понятием, как «неопределённость»*. Под неопределённостью понимается такая категория, которая характеризуется следующими признаками: превращением многообразия возможностей в действительность (причём в начальной стадии этого процесса и в стадии становления); наличием взаимодействия между свойствами и состояниями явлений; отсутствием резких границ между ними. При этом неопределённость, с одной стороны, обусловлена недостаточной надёжностью и количеством информации, а с другой, - оно от ражает некоторое реальное свойство объекта, не зависящее от сознания человека. Понятие «неопределённость» служит отправной точкой к познанию взаимосвязи таких категорий, как информация и энтропия*. В вероятностно-статистической теории информация выступает в качестве уменьшающей неопр е делённости, а её количество измеряется посредством вероятности. При этом количество информации - (КИ) - это теоретико-информационная мера её величины, содержащейся в одном случайном объекте (событии, функции) относительно другого случайного объекта. В естественных науках понятие (I) связывается со свойствами сложности, упорядоченности, организации структуры и разнообразия. 1.1.1.3. Каково же соотношение между понятиями структуры и организации, с одной стороны, и сложности* - с другой? Структура и организация являются базовыми и специфическими характеристиками любого объекта как системы. Общее в них то, что они отображают вид упорядоченности (в широком смысле) или вид композиции («конфигурации») элементов данной системы. При этом компонентом системы (и элементом структуры) могут быть неделимые (для данной системы): часть, подсистема, свойство, состояние, связь и отношение, функция, уровень организации, этап, стадия, фаза, цикл функционирования, поведения в среде и развития. Поэтому понятия структуры и организации являются универсальными по содержанию, т.е. охватывают все стороны и характеристики объекта. А каково соотношение понятий «организация» (структура) и «сложность»? С организацией и структурой более органично и непосредственно связано понятие «сложность организации» и соответственно оценка (величина) сложности организованности. Понятие же «сложность состава» связано с понятием организации и структуры через понятие «сложность организации» и соответственно через оценки степени организованности. Это обусловлено тем, что сложность состава и сложность организации суть абстрактные характеристики понятий состава, структуры и организации. Сложность состава учитывает разнообразие и многообразие компонентов суммарно, т.е. отвлечённо от их места и роли в этом разнообразии и многообразии. При этом понятие разнообразия учитывает величину качественных и/или количественных различий, а понятие многообразия - учитывает, кроме того, абсолютную величину - число различающихся элементов. Понятие «сложность организации» фиксирует упорядоченность, композицию элементов как многообразие их связей, а не единство. Являясь интегрирующей, целостной и существенной характеристикой системы, структура (организация) позволяет объяснить особенности сложной системы. Качественно различные уровни сложности строения, этапы, стадии трудности в изменении и развитии объектов - в действительности косвенное выражение статической организации (строения), динамической организации (функционирования и поведения) и организации процессов развития системных объектов. Это выражается в соотношениях оценок сложности и организованности объектов, в переходах от одних уровней и степеней сложности и организованности к другим. 1.1.1.4. Целенаправленно создавая систему, субъект должен заложить в неё концепцию развития событий в желаемом направлении, т.е. указать цель - (Ц). Понятие цели формулируется на классе понятий, описывающих состояние системы. Тогда в процессе собственной эволюции, рационально расходуя доступные ресурсы, система в некоторый момент времени стремится достигнуть поставленной цели. Такую систему называют целеориентированной. Кроме целеориентированных систем различают ещё ценностно-ориентированные системы. В отличие от первых, где важен результат, фиксируемый некоторым состоянием системы, во вторых системах главным является сам процесс действия, оцениваемый по определённым критериям ценности и их организация должна иметь принципиально другой вид. Итак, цель (Ц)* - это качественная категория, представляющая собой идеальное, мысленное предвосхищение результата деятельности. В качестве непосредственного мотива цель направляет и регулирует человеческую деятельность. В зависимости от сложности решаемой задачи цель представляет собой не менее сложную функцию желаемого результата деятельности. Поэтому нельзя рассматривать цель в единственном числе, а уместно говорить о системе целей, обеспечивающей взаимную согласованность единичных целей. При этом необходимо чётко представлять, что цели вытекают из анализа потребностей практики (реальной действительности), а не из формальных построений теории. То есть цели должны рассматриваться не как предопределённые, а как результаты глубокого изучения проблемной ситуации. Цель нельзя сводить и к частным показателям, так как показатели, взятые отдельно, не могут всесторонне представить сущность целей. Принятие решения по частным оценочным показателям, в конечном счёте, чаще всего, не приводит к достижению цели. Поэтому цели должны отвечать ряду требований, а именно - комплексности, согласованности, реальности и системности. Цель как сложная функция, раскрывающая систему представлений о разрешении проблемной ситуации, состоит из взаимосвязанных компонентов, которые (исходя из предпосылки, что эффективность * важнейший показатель прогрессивности любой системы) можно описать в терминах теории эффективности. Под эффективностью в широком смысле понимают степень реализации возможностей сил и средств, привлекаемых к достижению конкретной цели. Количественная оценка эффективности определяется, например, отношением результатов как функции полезности к затратам.
|
