History of the systems approach — התפתחות הגישה המערכתית
היסטוריה של התפתחות הגישה המערכתית — זהו המסלול מן ההתבוננות הפילוסופית במורכבות אל יצירת כלי ניהול עבורה. ניתוח מערכות איחד תחתיו תחומי דעת רבים והפך לחלק בלתי נפרד מהמכשור המדעי והמעשי של המאה ה-XXI.
ניתוח מערכות כתחום מדעי התגבש במאה ה-XX, אולם שורשיו נטועים בעת העתיקה וקשורים לאבולוציה של המושגים בדבר שלמות, יחסי החלק והכלל, מבניות ודינמיקה של מערכות. ההיסטוריה של התפתחות ניתוח המערכות משקפת את המעבר מהתבוננות פילוסופית במערכתיות אל יצירת שיטות מרושמות של מידול וניהול אובייקטים מורכבים.
שורשים עתיקים וקדם-מדעיים
הרעיונות העומדים בבסיס ניתוח המערכות מופיעים כבר בפילוסופיה של יוון העתיקה. אריסטו ניסח את העיקרון לפיו הכלל הוא יותר מסכום חלקיו — זהו אחד הביטויים הראשונים לרעיון השלמות המערכתית. בתקופת הרנסנס ועידן החדש הועמקו ההשקפות על מבנה וסדר בטבע, הודות לשיטות האינדוקציה והדדוקציה (פ. בייקון, ר. דקארט), וכן ליצירת מודלים מתמטיים של אינטראקציות (י. ניוטון, ג. לייבניץ).
המאה ה-XIX: היווצרות תנאי הקדם לחשיבה מערכתית
במאה ה-XIX מופיעים גישות המשקפות רעיונות של ארגון ושלמות:
- בכימיה (א. בוטלרוב) — תורת המבנה הכימי כדוגמה לתלות מערכתית של תכונות במבנה;
- בביולוגיה — תורת התא (שוואן ושליידן), רעיונות על הסתגלות ואבולוציה (ה. ספנסר, צ'. דארווין);
- בפילוסופיה — דיפרנציאציה ואינטגרציה כתהליכים אוניברסליים.
עולה הצורך בשילוב הידע ההומניסטי והפורמלי — תנאי קדם למדעים הבין-תחומיים העתידיים.
ראשית המאה ה-XX: ראשיתן של גישות מערכתיות
בתחילת המאה ה-XX נעשים ניסיונות לתפיסת חוקיויות ארגוניות אוניברסליות:
- א. א. בוגדנוב מכניס את מושג הטקטולוגיה — מדע הארגון הכללי, שבו הוא מתאר את עיקרון שיווי המשקל הדינמי כצורת קיום של מערכות פתוחות;
- א. באואר מנסח את עיקרון אי-שיווי המשקל העקרוני של מערכות חיות, ומדגיש את אופיין הפעיל ואת צריכת האנרגיה המתמדת שלהן לשמירת שלמותן המבנית.
גם הטקטולוגיה של בוגדנוב וגם עיקרון אי-שיווי המשקל של באואר היוו אבות-קדם אידיאולוגיים ומתודולוגיים לתחומים רבים שבאו בעקבותיהם במדעי המערכות, כולל:
- תורת המערכות הכללית של ל. פון ברטלנפי,
- הסינרגטיקה של ה. האקן,
- תורת הארגון העצמי והדינמיקה הלא-ליניארית,
הטקטולוגיה של א. א. בוגדנוב
אחת הגישות הראשונות לחשיבה מערכתית הייתה הטקטולוגיה, שפותחה על ידי א. א. בוגדנוב (שמו האמיתי — אלכסנדר אלכסנדרוביץ' מלינובסקי). ביצירתו הרב-כרכית «טקטולוגיה. מדע הארגון הכללי» (1903–1922), שאף בוגדנוב לאתר חוקים ארגוניים אוניברסליים הפועלים בכל הרמות: הפיזית, הביולוגית, החברתית והתרבותית.
עיקרון היסוד של הטקטולוגיה — עיקרון שיווי המשקל הדינמי, לפיו כל מערכת מאורגנת שומרת על יציבותה הודות לאינטראקציה מתמדת עם הסביבה החיצונית ולפיצוי על שינויים המתרחשים. במובן זה המערכת נתפסת כמשתתפת פעילה בחילוף חומרים, אנרגיה ומידע, ויציבותה — תוצאה של איזון דינמי.
בוגדנוב היה למעשה מן הראשונים שהכניסו את מושג המערכת הפתוחה, אם כי השתמש במנגנון מושגי משלו — «אינגרסיה», «אגרסיה», «דיסימילציה», «אסימילציה» ועוד. למרות מורכבות הטרמינולוגיה, הטקטולוגיה ניבאה רעיונות רבים של תורת המערכות הכללית ודינמיקת המערכות.
עיקרון אי-שיווי המשקל של א. באואר
בשנות ה-1930 הציע הביולוג ההונגרי-רוסי ארווין באואר עיקרון יסודי לביולוגיה ולתורת המערכות: מערכות חיות הן עקרונית בלתי שווי-משקל. בחיבורו «ביולוגיה תיאורטית» (1935) הוצגה הרעיון כי בשונה מאובייקטים פיזיקליים וכימיים, מערכות חיות אינן נמצאות לעולם במצב שיווי משקל, אלא פועלות ברציפות נגד האנטרופיה על חשבון האנרגיה החופשית שלהן עצמן.
האורגניזם, לפי באואר, אינו רק צורך אנרגיה חיצונית, אלא משתמש בה קודם כל לשמירת מבנהו הפנימי הלא-שוויוני. פירוש הדבר כי יציבות המערכת החיה מובטחת לא רק על ידי זרימת אנרגיה חיצונית, אלא גם על ידי חלוקתה מחדש ואגירתה הפעילה במבנים מטרתיים — מבשר למושגים «ביופוטנציאל» ו«פעילות מכוונת».
בכך ביסס באואר את הכיווניות הפנימית והארגוניות של מערכות חיות, וצעד לעבר הבנת הארגון העצמי והפיתוח בר-הקיימא, מה שהפך מרכזי לתפיסות העתידיות של מערכות עם התנהגות מכוונת-מטרה.
אמצע המאה ה-XX: מיסוד הגישה המערכתית
ברבע השני של המאה ה-XX עברה הגישה המערכתית משלב החיפושים התיאורטיים אל המיסוד המדעי. הדבר התבטא בהיווצרות תחומי דעת עצמאיים, בתי-ספר אקדמיים, מונחים ומושגים מדעיים, מבנים ארגוניים, וכן בהופעת כיוונים מכוונים-מעשית בניתוח מערכות.
בתקופה זו מתחילה החשיבה המערכתית לאמץ צורות מדעיות מגובשות:
- קיברנטיקה (נ. וינר) — מדע הניהול והתקשורת באורגניזמים חיים ובמכונות;
- מחקר פעולות — גישה בין-תחומית לפתרון בעיות ניהול ואופטימיזציה, המפותחת מאז שנות ה-1940;
- תורת המערכות הכללית (ל. פון ברטלנפי) — תפיסת המערכת הפתוחה, המסוגלת לוויסות עצמי ולסיבוך בניגוד לאנטרופיה.
קיברנטיקה ויישומים הנדסיים
אחד השלבים המרכזיים במיסוד היה התבססות הקיברנטיקה כמדע הניהול, התקשורת והוויסות במערכות טכניות, ביולוגיות וחברתיות. הקיברנטיקה קיבלה תנופה בשנות ה-1940, בין היתר הודות לעבודותיו של נורברט וינר, שניסח את יסודות הגישה האוניברסלית למערכות ויסות עצמי.
רעיונות הקיברנטיקה אומצו ופותחו בברית המועצות. בשנת 1959 הוקם בנשיאות האקדמיה למדעים של ברית המועצות המועצה המדעית לבעיה המורכבת «קיברנטיקה» בראשות האקדמיקאי א. י. ברג. באותה עת החלו להתפתח במרץ כיוונים ביוטכניים והנדסיים, כולל אוטומציה, ניהול ועיבוד מידע.
מחקר פעולות
במקביל התגבש תחום מחקר הפעולות — דיסציפלינה המכוונת לפתרון בעיות מעשיות של ניהול, תכנון ואופטימיזציה בתנאים של מצוקת משאבים ואי-ודאות. מחקר הפעולות צמח מיישומים צבאיים של מלחמת העולם השנייה והתפשט במהרה לכלכלה, לוגיסטיקה ותעשייה. בברית המועצות קשור פיתוח מחקר הפעולות לחוקרים כגון ל. ו. קנטורוביץ', י. ס. ונצל, נ. פ. בוסלנקו, נ. נ. מויסייב ועוד, שתרמו לפיתוח שיטות מידול, ניתוח סטטיסטי, אופטימיזציה ומידול סימולציה של מערכות מורכבות.
גיבוש תורת המערכות הכללית
צעד מכונן היה ניסוחה של תורת המערכות הכללית (General System Theory) על ידי הביולוג האוסטרי לודוויג פון ברטלנפי. תפיסתו של המערכת הפתוחה, הנמצאת באינטראקציה מתמדת עם הסביבה, אפשרה להעניק פורמליות ואוניברסליות לחשיבה המערכתית. בשונה מהקיברנטיקה המכוונת לניהול ולמשוב, תורתו של ברטלנפי הדגישה את המבנה, ההיררכיה והאבולוציה של מערכות.
עלייתו של ניתוח המערכות כתחום יישומי
באותה תקופה מתגבש גם ניתוח המערכות כתחום יישומי המכוון אל:
- הצבת בעיות מורכבות בין-תחומיות;
- מידול תוך התחשבות בריבוי-גורמים ואי-ודאות;
- שילוב שיטות שונות (פורמליות ומומחים);
- פיתוח החלטות ניהוליות.
מחצית שנייה של המאה ה-XX: גיבוש ניתוח המערכות כדיסציפלינה יישומית
במחצית השנייה של המאה ה-XX מתגבש ניתוח המערכות כתורה יישומית, המכוונת לפתרון בעיות בתנאים של אי-ודאות, ריבוי-קריטריונים ומורכבות גבוהה. הגורם המניע לכך היה פיתוחם של:
- מערכות ניהול ממוחשבות,
- מתמטיקה יישומית ותורת קבלת ההחלטות,
- הנדסת מערכות ומדעי הניהול.