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.
Целостность. Закономерность целостности (эмерджентность) проявляется в системе в появлении (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 и даже технических объектов (свойства станка отличаются от свойств деталей, из которых он собран).
Для того чтобы глубже понять закономерность целостности, необходимо прежде всего учитывать две ее стороны:
$$Q_s\neq\sum_{i=1}^nq_i;$$
$$Q_s=f(q_i).$$
Кроме двух основных сторон, следует иметь в виду еще одну:
Пример
Из датчиков, транзисторов, резисторов и других деталей может быть собрана система управления станком. При этом система, полученная из деталей-элементов, проявляет новые свойства по сравнению со свойствами каждого из отдельно взятых элементов, а элементы утрачивают при объединении в систему часть своих свойств. Например, транзистор может использоваться в различных режимах работы в разных устройствах — радиоприемниках, телевизорах и т.п., а став элементом системы автоматического управления станком, он утратил эти возможности и сохранил только свойство работать в необходимом для этой схемы режиме. Аналогично производственная система в рабочее время подавляет у своих элементов-рабочих вокальные, хореографические и некоторые другие способности и использует только те свойства, которые нужны для осуществления процесса производства. Еще в большей степени подавляет проявление способностей человека конвейер.
Таким образом, первая сторона закономерности целостности характеризует изменение взаимоотношений системы как целого со средой (по сравнению с взаимодействием с ней отдельно взятых элементов) и утрату элементами некоторых свойств, когда они становятся элементами системы. Эти изменения бывают настолько разительны, что может показаться, будто свойства системы вообще не зависят от свойств элементов. Поэтому необходимо обращать внимание на вторую сторону закономерности целостности.
Пример
Если транзистор (или другой элемент) вышел из строя или если поставлен датчик с другой чувствительностью, то либо система управления станком вообще перестанет существовать и выполнять свои функции, либо, по крайней мере, изменятся ее характеристики (во втором случае). Аналогично замена элементов в организационной структуре системы управления предприятием может существенно повлиять на качество его функционирования.
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.
Пример
В приведенном выше примере целостность определяется конструкцией системы управления станком, технологической схемой взаимодействия деталей и узлов. Но в подобных примерах и цель несложно сформулировать. А вот в организационных системах не всегда сразу легко понять причину возникновения целостности, и требуется проводить анализ, позволяющий выявить, что привело к возникновению целостных, системных свойств.
Исследованию причин возникновения целостных свойств в теории систем уделяется большое внимание. Однако в ряде реальных ситуаций не удается выявить факторы, обусловливающие возникновение целостности. Тогда системные представления становятся средством исследования. Благодаря тому, что отображение объекта в виде системы подразумевает в силу закономерности целостности качественные изменения при объединении элементов в систему и при переходе от системы к элементам (и эти изменения происходят на любом уровне расчленения системы), можно хотя бы структурой, но представить объект или процесс, для изучения которого не может быть сразу сформирована математическая модель, требующая выявления точных, детерминированных взаимоотношений между элементами системы.
Иными словами, с помощью понятий «система» и «структура» можно отображать проблемные ситуации с неопределенностью, при этом как бы разделяют «большую» неопределенность на более «мелкие», которые в ряде случаев легче поддаются изучению, что помогает выявить причины качественных изменений при формировании целого из частей. Расчленяя систему, можно анализировать причины возникновения целостности на основе установления причинно-следственных связей различной природы между частями, частью и целым, выявления причинно-следственной обусловленности целого средой.
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 обратимся к закономерности, двойственной по отношению к закономерности целостности. Ее называют физической аддитивностью, независимостью, суммативностью, обособленностью.
Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы; тогда становится справедливым
$$Q_s=\sum_{i=1}^nq_i.$$
В этом крайнем случае и говорить-то о системе нельзя. Но, к сожалению, на практике существует опасность искусственного разложения системы на независимые элементы, даже когда при внешнем графическом изображении они кажутся элементами системы.
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 со всё более независимыми элементами, и прогрессирующей систематизацией — стремлением системы к уменьшению самостоятельности элементов, т.е. к большей целостности.
В последующем А. А. Денисовым были введены сравнительные количественные оценки степени целостности %%\alpha%% и коэффициента использования свойств элементов %%\beta%% в целом, т.е. свободы элементов в проявлении своих свойств (табл. 1.6). Возможность получения таких оценок на основе информационного подхода к анализу систем показана в гл. 3.
Таблица 1.6
| Закономерности взаимодействия части и целого | Степень целостности %%\alpha%% | Коэффициент свободы элементов %%\beta%% |
|---|---|---|
| Целостность (эмерджентность) %%Q_s\neq\sum\limits_{i=1}^nq_i%% | 1 | 0 |
| Прогрессирующая систематизация | %%\alpha>\beta%% | %%\alpha>\beta%% |
| Прогрессирующая факторизация | %%\alpha<\beta%% | %%\alpha<\beta%% |
| Аддитивность (суммативность) %%Q_s=\sum\limits_{i=1}^nq_i%% | 0 | 1 |
Интегративность. Этот термин часто употребляется как синоним целостности. Однако некоторые исследователи (например, В. Г. Афанасьев) выделяют эту закономерность как самостоятельную, стремясь подчеркнуть интерес не к внешним факторам проявления целостности, а к более глубоким причинам, обусловливающим возникновение этого свойства, к факторам, обеспечивающим сохранение целостности.
Интегративными называют системообразующие, системосохраняющие факторы, в числе которых важную роль играют неоднородность и противоречивость элементов (исследуемые большинством философов), с одной стороны, и стремление их вступать в коалиции, с другой стороны.
| 1.6. Закономерности систем | 3акономерноcти иерархической упорядоченности систем |