книги / Системный подход в современной науке

ние лишь знанием с точностью до изоморфизма. Приходится, таким образом, признать, что кибернетический способ анализа (модель «черного ящика») оказывается лишь одним из возможных методов исследования систем (к тому же, безусловно, весьма далеким от со­ вершенства).

Основная ограниченность этого метода заключается в том, что он не имеет средств для реального проникновения внутрь системы. Но тогда возникает проблема: возможно ли разложить целостную си­ стему на отдельные компоненты таким образом, чтобы не потерять ее целостных, интегративных свойств? Вопрос чрезвычайно трудный. Хорошо известно, что классическая наука XIX и начала XX вв. исполь­ зовала, как правило, процедуры анализа такого рода, что сложить за­ тем целостный объект из результатов анализа оказывалось невоз­ можным. Именно чрезвычайной сложностью проблемы можно объяс­ нить также и то, что работы, выполненные в «организмическом» ду­ хе, пытаются овладеть исследуемым предметом не прямо, а с помо­ щью тех или иных обходных путей: либо посредством телеологичес­ кого описания (Берталанфи), либо на пути использования модели «черного ящика» (Росс Эшби). Однако и в том и в другом случае до реальной стратегии синтеза оказывается еще очень далеко: иссле­ дуемый предмет берется как целостный и, дабы не разрушить это его важнейшее свойство, он не подвергается анализу, а лишь рассмат­ ривается с точки зрения его поведения как целого. Несомненные ог­ раниченности подобных процедур заставляют искать более адекват­ ные способы исследования систем.

Таким образом, как принцип изоморфизма и аппарат телеологи­ ческих уравнений Берталанфи, так и метод «черного ящика» Эшби в качестве средств построения общей теории систем обнаруживают свои очевидные ограниченности. Если в концепции Берталанфи пре­ делы системному анализу ставит принципиально эмпирический путь исследования, что дает возможность получить лишь чисто феноме­ нологическое описание объектов и процессов, то используемый Эш­ би аппарат анализа упускает из рассмотрения многие важные сис­ темные характеристики исследуемых объектов. Иначе говоря, и в том и в другом случаях не удалось пока выработать адекватных средств исследования систем. Неудивительно, что такое состояние дел поро­ дило в последние десятилетия множество иных вариантов построе­ ния общей теории систем (М. Месарович, Л. Заде, О. Ланге, Дж. Клир, А.И. Уёмов, Ю.А. Урманцев и др.).

Я уже отмечал, что одним из стимулов разработки «общей теории систем» для Берталанфи было стремление объединить науки, раз­ вить, по словам К. Боулдинга, «обобщающий слух», преодолеваю­ щий «глухоту специализации». Берталанфи прекрасно осознал не­ удачу логических позитивистов в создании «унифицированной на­ уки»43 и пытался подойти к этой проблеме с помощью «общей тео­ рии систем». Возникает вопрос, насколько удалась эта попытка?

Взгляды Л. фон Берталанфи на этот счет были подвергнуты ре­ шительной критике Р. Акоффом44. «Предложенный Берталанфи ме­ тод объединения наук приведет лишь к дальнейшему разделению как теоретических и прикладных направлений неформализованных наук, так и к увеличению разрыва между формализованными (точными) и неформализованными науками». «Берталанфи не усмотрел логи­ ческого заблуждения в попытке приобретения или построения знания сложного из знания простого» (ибо «простые закономерности нель­ зя выявить в начале исследования»), «и в результате он стал жерт­ вой этого заблуждения, попав в более тонкую ловушку, чем логиче­ ские позитивисты»; его метод объединения наук равносилен «попыт­ ке запереть конюшню после того, как лошадь уже украдена». По мне­ нию Р. Акоффа, все это проистекает вследствие того, что Л. фон Бер­ таланфи не различил науку как вид деятельности и как ее результат и ошибочно предположил, что «структура природы изоморфна струк­ туре науки».

Критические суждения Акоффа кажутся весьма весомыми. Дей­ ствительно, «общая теория систем» Берталанфи, ограниченная по­ исками изоморфизмов, т. е. анализом законов и теорий, абстрагиру­ ется от рассмотрения научной деятельности, что, вполне естествен­ но, ограничивает ее возможности. Однако проблема анализа дея­ тельности, значение которой хорошо осознают многие в современной науке, весьма далека от своего решения. И Акофф, конечно, заблуж­ дается, считая, что исследование операций способно решить эту про­ блему. Исследование операций, при всей его практической важнос­ ти, строится в основном эмпирически и не располагает теоретичес­ кими моделями деятельности как таковой. Смешанные коллективы, анализ объектов в их самых разнообразных аспектах и т. д. — все это полезные методические приемы, однако они не только не реша­ ют задачи объединения наук, но и, как правило, вообще имеют дело не с анализом собственно систем, а лишь объектов достаточно слож­ ной природы.

Р. Акофф допускает неточность и в другом отношении, полностью отвергая изоморфность структуры природы и структуры науки. Ко­ нечно, природа несравненно сложнее и богаче любой научной карти­ ны. Однако наука для того и существует, чтобы определенным обра­ зом описывать и отображать мир. Поэтому, учитывая теоретико-по­ знавательные трудности, связанные с процессом научного исследо­ вания, мы, однако, с полным правом можем рассматривать структу­ ру науки как хотя бы относительно изоморфную структуре природы. И тогда попытки унификации науки путем анализа ее результатов не кажутся столь безнадежными, как это представляет себе Акофф. Этот путь, конечно, достаточно ограничен, но при условии осознания его ограниченностей он отнюдь не бесполезен.

Следует обратить внимание еще на один момент. Природа и на­ ука столь сложны и многообразны, что, как правильно отметил А. Ра­ попорт, невозможно дать категорического обоснованного ответа на вопрос: подход гарантирует «успех» в объединении науки45. Есть все основания предполагать, что решение этой проблемы пойдет многи­ ми путями. В их ряду свое место занимает и путь Берталанфи.

В ходе своего развития «общая теория систем» Л. фон Берталан­ фи конституировалась как широкое научное направление, включаю­ щее в себя достаточно обширный комплекс современных методов на­ учного и технического исследования и даже целый ряд дисциплин. Од­ нако такое ее расширительное толкование46 свидетельствует об аморфности в понимании ее задач и статуса. Действительно, учиты­ вая эволюцию, которую претерпело понимание «общей теории систем» в работах Берталанфи, можно констатировать, что с течением време­ ни имело место постоянное расширение задач этой концепции при фактически неизменном состоянии ее аппарата и исследовательских средств. Выделение в понятии «общая теория систем» двух смыслов47 явилось следствием этой тенденции к обобщенности и универсально­ сти, однако при этом создалась парадоксальная ситуация. Строго на­ учной концепцией (с соответствующим аппаратом, средствами и т. д.) можно считать лишь «общую теорию систем» в узком смысле. Что же касается «общей теории систем» в широком смысле, то она либо не отличается от первой (один аппарат, одни исследовательские средст­ ва и т. д.), либо, превращаясь в общее название целого комплекса со­ временных научных дисциплин, теряет статус подлинной науки.

Л. фон Берталанфи, как нам представляется, не смог решить этой дилеммы. Его «общая теория систем» содержит элементы и того

и другого. И, отдавая должное этой попытке построения общей тео­ рии систем, мы вместе с тем должны хорошо осознавать ее ограни­ ченность и стремиться получить более адекватные представления о системах. В этом движении не следует забывать четкого вывода, сделанного Берталанфи в 1962 г., — различные варианты системно­ го анализа «не являются и не должны рассматриваться как монополь­ ные. Один из важных аспектов современного развития научной мыс­ ли состоит в том, что мы более не признаем существования уникаль­ ной и всеохватывающей картины мира. Все научные построения являются моделями, представляющими определенные аспекты, или стороны, реальности». «Различные теории систем... являются моделями различных аспектов мира... Это, конечно, не исключает, а скорее предполагает возможность последующих синтезов, в кото­ рые войдут и будут объединены различные современные исследова­ ния целостности и организации»48.

«Общая теория систем» Л. фон Берталанфи в контексте основных парадигм системного мышления XX века

«Общая теория систем» Л. фон Берталанфи не была единствен­ ной системно-методологической концепцией, которая вызвала в XX в. большое внимание научной общественности в США, России, Велико­ британии, Польше, Венгрии, в Канаде, Испании и других странах. В за­ вершившемся столетии таких концепций было, как минимум, пять49.

Исторически первой системно-методологической концепцией, вы­ двинутой в XX в., была тектология, или «Всеобщая организационная наука» Александра Александровича Богданова (1873-1928). Впервые идеи тектологии были опубликованы в 1913-1917 гг.50 При жизни Бог­ данова «Тектология» несколько раз переиздавалась в полном и сокра­ щенном вариантах (в том числе в 1926-1928 гг. был опубликован ее немецкий перевод в двух томах), затем наступил почти семидесяти­ летний период забвения тектологических идей в Советском Союзе, вызванный известными идеологическими причинами; западные же ученые о тектологии в это время практически ничего не знали. Толь­ ко в 1989 г. появилось новое издание «Тектологии»51, и только что это основное богдановское научное сочинение вновь переиздано52.

В 30-40-е годы значительную известность приобрела системно­ методологическая концепция польского философа и методолога на­ уки Т. Котарбиньского (1886-1981) праксеология53, задачей которой является построение общесистемной теории рациональных челове­ ческих действий.

«Общая теория систем» Людвига фон Берталанфи (1901-1972) впервые была представлена научному сообществу в середине 30-х годов XX в. Читатель, я надеюсь, получил, в частности, из настоящей статьи достаточное представление о ее целях, задачах и методах.

Время первых публикаций по кибернетике практически совпада­ ет со временем первых публикаций по общей теории систем, это — конец 40-х годов. Основополагающее сочинение по киберне­ тике — одноименная книга Норберта Винера (1894-1964) «Киберне­ тика» вышла в свет в 1948 г.54, а в 50-70-е годы кибернетические ис­ следования приобрели очень широкую популярность.

И, наконец, пятое направление разработки системно-методологи­ ческой проблематики в XX веке связано с развитием синергетики, по­ строением теорий самоорганизации, неустойчивых динамических си­ стем, теорий катастроф и хаоса. Это направление стало активно раз­ рабатываться в последнюю четверть прошлого столетия, и его — в от­ личие от ранее названных — нельзя связать с деятельностью како­ го-либо одного ученого; оно — продукт работы, Г. Хакена, М. Эйгена, А.А. Андронова, А.Н. Колмогорова, Р. Тома, Я.Г Синая, В.И. Арноль­ да, И. Пригожина, Н.Н. Моисеева, В.Н. Костюка, В.И. Аршинова и многих других55.

Как хорошо известно, историческая последовательность научных событий — открытий, формулирования гипотез, построения теорий и т. д. — часто не совпадает с последовательностью влияния этих со­ бытий на научное сообщество. Именно такая ситуация имела место с системным мышлением.

Действительно, системность тектологии Богданова — это ее неотъ­ емлемое и наиболее существенное свойство. Законы организации комплексов, считал ее автор, едины для любых объектов. «Ком­ плекс» — это богдановский вариант современного понятия «система», к тому же проинтерпретированного не просто как множество взаимо­ связанных элементов, а как процесс изменения их организации, обус­ ловленный структурной связанностью комплекса и его окружения.

В «Тектологии» Богданов выделил универсальные типы систем, подверг анализу основные организационные механизмы подбора, ко­

торый может быть положительным или отрицательным, причем, взаимодополняя друг друга, эти две формы подбора организуют весь мир. Богданов исследовал ряд других аспектов организационного развития: проанализировал расхождения и схождения форм, дал оценку путей реализации подбора, описал типы системных кризисов, возникающих в процессах организации и дезорганизации, и т. д. К этому необходимо также добавить, что в «Тектологии» предвосхи­ щена идея обратной связи (бирегулятор по терминологии Богданова), по существу сформулирована идея изоморфизма систем, на которой базируется как кибернетика Н. Винера и У. Росс Эшби, так и «общая теория систем» Л. фон Берталанфи. Примечательно, что еще до со­ здания тектологии в своей главной философской работе «Эмпирио­ монизм» (1904-1906) Богданов достаточно подробно рассмотрел ос­ новные принципы метода моделирования (в его терминологии — под­ становки), значение которого для современных научных исследова­ ний и, конечно, для системного мышления трудно переоценить.

И вот несмотря на все это глубоко системное содержание «Всеоб­ щая организационная наука» Богданова не оказала — в историчес­ ком контексте — практически никакого влияния на формирование си­ стемного мышления вплоть до 60-х годов XX в. Винер и фон Берта­ ланфи, как можно судить по их работам, не знали тектологии Богда­ нова и никогда на нее не ссылались (хотя для фон Берталанфи, как отметил Р. Маттезих56, это весьма странно: работая в 20-е гг. над си­ стемными проблемами, он вряд ли мог пропустить немецкое издание «Тектологии» (1926-1928) и рецензию на первый том этого издания (1927)).

Не больше в этом плане повезло и праксеологии Т. Котарбиньского, которая была задумана и реализована как общая теория рациональной деятельности. Ее общесистемная ориентация не вызывает никаких со­ мнений, но воздействие на формирование системного мышления было практически нулевым. Только в самое последнее время благодаря уси­ лиям нынешнего лидера праксеологических исследований в Польше В. Гаспарского и его коллег, «праксеологически-системный подход» на­ конец-то был по достоинству оценен как один из исторических источни­ ков формирования современного системного мышления.

Сказанное позволяет утверждать, что по крайней мере четыре из пяти главных теоретических источника системного мышления в XX в. были созданы независимо друг от друга57. Об отношении Винера и Берталанфи к тектологии мы уже говорили. В работах Винера не

содержатся какие-либо утверждения об общей теории систем (из ранних кибернетиков отношение к общей теории систем сформули­ ровал только Росс Эшби, который в начале 60-х годов в явном виде говорил об определенном сходстве кибернетики и общей теории си­ стем: по его мнению, кибернетика — в отличие от общей теории си­ стем — представляет собой одну из специальных теорий систем).

Говоря об исторической независимости системных программ тектологии, праксеологии, общей теории систем и кибернетики, мы вместе с тем с полным правом можем утверждать глубокую теоретическую общ­ ность этих концепций. В последнюю четверть XX в. этот вопрос подроб­ но рассматривался многими системными исследователями (А.И. Уёмов, М.И. Сетров, А.А. Малиновский, Г.Н. Поваров, О.М. Сичивица, И.В. Блауберг, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин, Н.Н. Моисеев и другие).

Системные исследования в XX в. претерпели значительную эво­ люцию. Ее детальное описание, естественно, не может быть дано в настоящей статье — я ограничусь рассмотрением некоторых наи­ более существенных с моей точки зрения моментов.

В истории системных исследований в прошедшем веке практиче­ ски использовались три системные парадигмы58.

На первой стадии развития системных исследований в XX в. бы­ ла сформулирована первая парадигма системного мышления, со­ гласно которой основные задачи тектологического, системного, ки­ бернетического и т. п. исследований лежат в плоскости нахождения способов равновесия (в самом широком смысле этого термина) ана­ лизируемых систем.

Вплоть до начала 70-х годов XX в. в центре внимания системных теоретиков находились проблемы исследования равновесных состо­ яний различных типов систем. И тектология А.А. Богданова, и кибер­ нетика Н. Винера, и «общая теория систем» Л. фон Берталанфи, и математическая общая теория систем М. Месаровича, и системно­ кибернетические концепции У. Росс Эшби, А. Рапопорта, К. Боулдинга и многих других — все они ориентированы на исследование дости­ жения равновесия систем59.

Кардинальный поворот в этом отношении произошел только в по­ следней четверти XX в. Этот второй период развития современных системных исследований еще не завершился. Его главная отличи­ тельная особенность состоит в переходе от исследования условий равновесия систем к анализу неравновесных и необратимых состоя­ ний сложных и сверхсложных систем. Этот период в литературе час­

то также называется переходом от изучения простых к исследованию сложных систем, однако неравновесность и необратимость — значи­ тельно более точные и емкие характеристики происшедших за по­ следние 25-30 лет методологических и теоретических изменений

всистемном мышлении.

Всоответствие с этой второй парадигмой объект современного системного исследования выглядит следующим образом. Это — сложная и сверхсложная динамическая система, состоящая из боль­ шого числа взаимодействующих объектов. Стационарное, т. е. не за­ висящее от времени состояние такой системы, как правило, неустой­

чиво: отклонения от такого состояния растут с течением времени. В области неустойчивости малые воздействия на систему могут вы­ зывать в ней значительные изменения.

Сложные динамические системы могут быть линейными или не­ линейными. В первом случае система имеет одно единственное ста­ ционарное состояние, во втором — различные, в том числе неустой­ чивые стационарные состояния, которые соответствуют различным формам и законам ее поведения. Для линейных систем имеет место теорема о минимуме производства энтропии: система в процессе своей эволюции достигает состояния текущего равновесия, в кото­ ром производство энтропии минимально. Устойчивость стационарно­ го состояния линейной системы достигается автоматически.

Принципиально другие формы поведения характерны для нели­ нейных систем. Для таких систем не действует теорема о минимуме производства энтропии, устойчивость стационарного состояния в этом случае не обеспечивается автоматически. В таких системах, как уже отмечалось, могут быть как устойчивые, так и неустойчивые стационарные состояния, и именно возможная их неустойчи­ вость — причина сложного поведения таких систем.

Все сложные системы, состоящие из большого числа подсистем, флуктуируют — наблюдаемые параметры таких систем подвержены случайным отклонениям от средних значений. При этом если в об­ ласти устойчивости флуктуации уменьшаются с течением времени до нуля, то в области неустойчивости флуктуации могут стать бла­ годаря положительной обратной связи настолько сильными, что при­ водят к разрушению данной системы. В такой критический момент — в точке бифуркации — достаточно малых воздействий на систему для того, чтобы она скачкообразно перешла из одного ранее устой­ чивого состояния, ставшего неустойчивым, в новое устойчивое со­

стояние — на более дифференцированный и более высокий уровень упорядоченности и организации, в диссипативную структуру, по тер­ минологии И. Пригожина. При этом в точке бифуркации принципи­ ально невозможно предсказать, в каком направлении пойдет разви­ тие системы — к диссипативной структуре или к хаосу. В такой си­ туации поведение сложной системы, функционирующей к тому же в условиях необратимости времени, становится непредопределенным — не существует множества правил, позволяющих по данному внутреннему состоянию системы и множеству всех воздействий на нее однозначно или с некоторой вероятностью определить ее сле­ дующее состояние.

Таким образом, сложная система, согласно современным пред­ ставлениям, способна порождать порядок и организацию из беспо­ рядка и хаоса в результате процесса самоорганизации, в котором важнейшую роль играет случайность. Естественно, что такие особен­ ности поведения сложных систем потребовали их теоретического объяснения. Я укажу на одно такое объяснение, предложенное срав­ нительно недавно В.Н. Костюком, которое мне кажется весьма пер­ спективным.

Предполагается, что каждая сложная система наряду с ее акту­ альным существованием в данный момент и в данном месте имеет свое потенциальное бытие, определяющее, чем данная система мо­ жет быть при любых мыслимых условиях и чем она принципиально быть не может. Наблюдается только актуализированное воплощение сложной системы; ее потенциальное бытие может быть описано лишь теоретически, о нем можно судить и его можно наблюдать лишь при его возможной актуализации или при его воздействии на актуализи­ рованную систему.

Такая двойственная реальность сложной системы — следствие ее нелинейности. Ведь только нелинейные системы могут иметь некото­ рое множество неустойчивых стационарных состояний, которые на­ ходятся в отношении альтернативности: только одно такое состояние в каждый момент времени реализуется актуально, все остальные, альтернативные по отношению к первому, существуют лишь, потен­ циально. Однако их имплицитное воздействие на актуальное состоя­ ние сложной системы может быть весьма значительным, и во всяком случае исследователь ни в коем случае не должен им пренебрегать. Отсюда следует важный методологический вывод — стратегия ис­ следования сложных систем должна обязательно включать как ана­

лиз актуального, так и потенциальных состояний сложных систем, их взаимодействия и условий и механизмов актуализации различных потенциальных состояний таких систем60.

Изложенное самое общее представление об объекте современных системных исследований, конечно, требует дальнейшего развития и уг­ лубления. Сегодня мы существенно по-новому смогли осознать специ­ фику объекта системного анализа, но предстоит еще многое сделать в разработке методов адекватного исследования сложных неравновес­ ных и необратимых систем. Поэтому с полным правом можно прогно­ зировать, что по крайней мере первые десятилетия XXI века пройдут под знаком дальнейших исследований сложности, неравновесности, нелинейности, необратимости и типов порядка и более высокой орга­ низованности, которые могут порождаться этими особенностями слож­ ных систем. Иначе говоря, вторая основная системная парадигма сис­ темного мышления будет существовать и в ближайшем будущем.

Две рассмотренные основные системные парадигмы системного мышления XX в. являются предметно-ориентированными. Они опре­ деляют два различных способа исследования систем, исторически вторая из них следует за первой, но в реальной практике системных исследований в настоящее время они в определенной степени сосу­ ществуют.

Третья основная системная парадигма носит иной характер: она

методологически-ориентирована, направлена не на объекты, подле­ жащие системному исследованию, а на анализ самых различных си­ стемных теорий, исследующих такие объекты, и их концептуального аппарата. В известном смысле ее можно назвать метасистемной па­ радигмой.

Практически она возникла вместе с рождением системных иссле­ дований в XX в. Во всяком случае ее важные элементы содержатся и в тектологии А.А. Богданова (в частности в его сопоставлении тектологии с математикой), и в предложении У. Росс Эшби61 строить об­ щую теорию систем, начиная с анализа множества всех возможных систем, а затем ограничивая это множество до классов интересую­ щих исследователей типов систем, и в математической общей тео­ рии систем М. Месаровича62, и в других системных концепциях.

Преимущественное внимание именно этому типу системных ис­ следований уделено в параметрическом варианте общей теории си­ стем, разработанным А.И. Уёмовым63, в построенном Ю.А. Урманцевым варианте общей теории систем, основанном на анализе множе­