СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ

Системные исследования. Выпуск 1969

Авторы: И. В. БЛАУБЕРГ, В. Н. САДОВСКИЙ, Э. Г. ЮДИН

В последние 20—30 лет в научном знании все большее значение стали приобретать системные исследования и проблематика общей теории систем. Легко установить три основные причины, приведшие к такому положению. Во-первых, большинство традиционных научных дисциплин, таких, как биология, психология, лингвистика, социология, логика и т. д., в последнее время существенно трансформировали предметы своего рассмотрения, в качестве которых теперь, как правило выступают множества взаимосвязанных элементов, представляющих собой целостные образования (системы и структуры). Во-вторых, технический прогресс в середине XX в., широкое внедрение принципов автоматизации в технику привели к тому, что главными объектами современного технического проектирования и конструирования оказались системы управления (большие системы), которые и по своей структуре и по процессу их создания выступают как типичные образцы системных объектов (следует отметить в этой связи также возникновение целого комплекса новых дисциплин, таких, как кибернетика, теория информации, бионика, теории распознавания образов и эвристического программирования и т. д., основные задачи которых состоят в исследовании систем разного типа). Наконец, в-третьих, осознание факта широкого внедрения в современную науку и технику задач системного анализа и связанных с этим методологических трудностей привело к возникновению ряда обобщенных концепций, стремящихся построить «общую теорию систем», «системную науку», «методологию системного анализа», и т. д.

Указанные обстоятельства обусловили то, что задача исследования и конструирования систем и структур различных типов выступает в качестве одной из основных в современной науке и технике. Естественно, что методология и логика науки не могут пройти мимо этого нового объекта научного анализа. И если на IX Международном философском конгрессе в 1937 г. выступление Л. фон Берталанфи, посвященное этим проблемам [1], фактически осталось без внимания, то через двадцать лет, в 1958 г., в своем выступлении на XII Международном философском конгрессе [2] он смог подвести определенные итоги разработки «общей теории систем» в ее различных вариантах.

1. Организация системных исследований

Системное движение как оформившееся направление современных научно-технических исследований — продукт нескольких последних десятилетий. Сегодня существует еще большое разнообразие как в понимании принципов системного подхода и статуса общей теории систем, так даже в истолковании исходных понятий этого направления исследований, — таких, как «система», «структура», «связь» и т. д. В этих условиях рассмотрение истории и организации системных исследований может способствовать внесению ясности в проблемы системного анализа.

Предварительно, однако, скажем, что под системными исследованиями мы будет понимать в дальнейшем всю совокупность научных и технических проблем, которые при всей их специфике и разнообразии сходны в понимании и рассмотрении исследуемых ими объектов как систем, т. е. как множеств взаимосвязанных элементов, выступающих как единое целое. Соответственно этому системный подход определяется нами как эксплицитное выражение процедур представления объектов как систем и способов их исследования (описания, объяснения, предвидения, конструирования и т. д.). Наконец, общую теорию систем мы будет понимать как междисциплинарную область научных исследований, в задачи которой входит: 1) разработка обобщенных моделей систем; 2) построение логико-методологического аппарата описания функционирования и поведения системных объектов; 3) создание обобщенных теорий систем разного типа, включая теории динамики систем, их целенаправленного поведения, исторического развития, иерархического строения систем, процессов управления в системах и т. д.

В самом общем виде целесообразно выделить три основных этапа развития проблематики общей теории систем:

  1. Непосредственные предшественники (конец XIX — первая треть XX в.), из которых наибольший интерес представляют различные варианты организмических концепций, теория интегративных уровней (Г. Ч. Браун, Р. В. Селларс, А. Б. Новиков) и всеобщая организационная наука А. А. Богданова.
  2. Концепция «общей теории систем» Л. фон Берталанфи (40—50-е годы XX в.), для которой характерны явно выраженный интерес к общемировоззренческим аспектам общей теории систем, ориентация на биологию, принцип изоморфизма законов, положенный в основание концепции, и использование достаточно ограниченного математического аппарата.
  3. Современная стадия разработки, представленная рядом конкурирующих вариантов общесистемного подхода (Л. фон Берталанфи, М. Месарович, Р. Акоф, У. Росс Эшби, Л. Заде, О. Ланге, Г. Греневский, А. А. Зиновьев, А. И. Уемов и др.). Согласуясь в понимании общих задач теории систем, названные авторы существенно различаются в характеристике путей построения этой концепции, в преимущественной ориентации на различные предметные области, в используемом логико-математическом аппарате.

Из сказанного, в частности, следует, что о собственно организации системного движения мы может говорить лишь после второй мировой войны. Первым шагом в этом направлении явилось создание в 1954 г. в США «Общества исследований в области общей теории систем» («Society for General Systems Research»), возникшего в значительной степени в результате научной и организационной деятельности Л. фон Берталанфи.

Л. фон Берталанфи еще в конце 20-х — начале 30-х годов в ходе теоретической борьбы с механицизмом и витализмом сформулировал ряд принципов исследования живых объектов как открытых систем, т. е. как целостных множеств взаимосвязанных элементов, находящихся в процессе непрерывного обмена с внешней средой веществом и энергией. В 30-е же годы в своих устных выступлениях он произвел обобщение этой концепции, сформулировав задачу построения «общей теории систем» — междисциплинарной научной области, ставящей своей целью разработку принципов исследования систем любого рода и любой сложности. Однако, как об этом писал позже сам Берталанфи, интеллектуальный климат в науке того периода (неприязненное и даже враждебное отношение к теоретическим исследованиям, обобщенному анализу объектов и т. д.) не способствовал благосклонному приему этих идей, и Берталанфи отложил публикацию материалов по общей теории систем до лучших времен (см. [3]).

Послевоенное время принесло с собой важные изменения в теоретически-методологической ориентации научных исследований. Возникновение кибернетики и целого комплекса связанных с нею наук, успешные приложения многих сугубо абстрактных математических построений к анализу реального мира существенно повысили ценность теории и обобщений в науке. И не удивительно, что первые публикации Берталанфи по общей теории систем ([4] и др.) встретили весьма заинтересованное отношение со стороны научного мира.

В этой обстановке в 1954 г. на годичном собрании «Американской ассоциации развития науки» («American Association for the Advancement of Science») и было создано «Общество исследований в области общей теории систем». Его членами-учредителями были Л. фон Берталанфи, известный философ, психолог и специалист по математической биофизике А. Рапопорт, экономист К. Боулдинг и биолог Р. Жерар. Общество поставило перед собой следующие цели: 1) исследование изоморфизмов понятий, законов и моделей в различных областях науки для их переноса из одной дисциплины в другую; 2) способствование построению адекватных теоретических моделей для тех областей науки, в которых они отсутствуют; 3) минимизация дублирования теоретических исследований в различных научных областях; 4) содействие выявлению единства науки путем установления связей между специалистами различных наук*.

Начиная с 1956 г. «Общество исследований в области общей теории систем» издает под редакцией Л. Берталанфи и А. Рапопорта ежегодник «General Systems» [15]. В 1968 г. вышел тринадцатый том ежегодника. В ежегоднике публикуются исследования, посвященные как анализу принципов и методов системного подхода, так и конкретным разработкам применения теории систем к проблемам биологии, социологии, кибернетики, психологии, международных отношений и т. д., в том числе и работы ряда советских авторов**.

Важной формой работы Общества являются ежегодные собрания, посвященные, как правило, обсуждению той или иной проблемы системного подхода. Так, на десятом годичном собрании, проходившем в декабре 1964 г. в Монреале и собравшем более 125 участников, обсуждению было подвергнуто понятие положительной обратной связи, его применение в процессах регуляции человеческого организма, в экологических, экономических, политических и т. д. системах. Программа двенадцатого годичного собрания Общества (Вашингтон, 26—30 декабря 1966 г.) предусматривала обсуждение следующих тем: применение общей теории систем к международным связям, динамика промышленных и экономических систем, взаимодействие и изменение систем (где, в частности, выступили Л. Слободкин с докладом «Цели и эволюция» и Д. де Солла Прайс, один из ведущих специалистов в области «науки о науке», с докладом «Невидимые колледжи»), а также проведение симпозиума по проблемам символизма (с докладом «Символизм и общая теория систем» Л. фон Берталанфи). Двенадцатое годичное собрание общества проходило под председательством видного современного американского логика П. Коуса, который в своей президентской речи рассмотрел вопрос о единстве и различии научного знания.

Научная и организационная деятельность «Общества исследований в области общей теории систем» чрезвычайно удачно соответствует основным тенденциям развития послевоенной науки — ее кибернетизации, дальнейшей математизации и т. д. Техника в последние двадцать—тридцать лет также оказалась существенно заинтересованной в разработке системной проблематики — ведь ее основными объектами исследования и конструирования стали сложные системы управления. Поэтому не удивительно, что в 50-е годы в ряде стран возникли многочисленные научно-исследовательские системные группы. Такие группы, как правило, преследуют сугубо практические задачи, в частности, решение конкретных проблем системотехники. В США наиболее мощные из них работают в рамках «RAND Corporation», «Systems Development Corporation» и др. Американский институт радиоинженеров (IEEE) начал выпускать с 1965 г. под редакцией А. Холла, видного специалиста по системотехнике, непериодическое издание «IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics». Цель этого издания — дать анализ широкого класса проблем системной науки и кибернетики, причем если, по мнению его издателей, системную науку проблемы систем интересуют с точки зрения оптимизации, то кибернетика исследует те же самые системы в терминах реальных или концептуальных моделей. Вышедшие к настоящему времени номера «Systems Science and Cybernetics» посвящены главным образом обсуждению конкретных системотехнических проблем и вопросам математического обоснования теории систем.

При всей актуальности разработки специальных проблем внедрения системных идей в технику и в различные научные дисциплины задача теоретического освещения системного подхода не перестает быть весьма насущной. В США наряду с «Обществом исследований в области общей теории систем» такую работу проводит «Центр системных исследований» («Systems Research Center»), созданный в 1959 г. при Кейсовском технологическом институте (ныне Case Western Reserve University). Ведущими деятелями этого Центра являются основатель и бывший директор Центра Д. Экман (погиб в мае 1962 г.), нынешний директор М. Месарович — специалист в области математики и вычислительной техники, Р. Акоф — один из создателей метода исследования операций, Д. Флеминг, Р. Бенерджи, И. Лефковиц и др.

Кейсовский системный центр поставил перед собой задачу стимулирования и координации исследований в области системной науки, системотехники и математической теории систем, а также подготовку кадров по этим областям науки. В последние годы основное внимание участники Центра уделяют проблемам теории систем (принятие решений, многоуровневые многоцелевые системы), некоторым вопросам системотехники (моделирование системных процессов, программированные языки для моделирования и управления с помощью вычислительной техники и т. д.), а также разработке приложения теории систем к биологии.

Об объеме, ведущихся в Кейсовском «Центре системных исследований» научно-исследовательских работ можно судить по периодически выпускаемым этой группой «Research Abstracts». Так, в последнем выпуске «Research Abstracts», датированном декабрем 1967 г., даны краткие аннотации 109 работ, которые проводятся в настоящее время в Центре, приведен список более 250 публикаций, сделанных сотрудниками Центра за время его существования, и названы темы 130 ротапринтных отчетов, выпущенных за это время. Центр подготовил за период 1961—1967 гг. более 120 специалистов по различным разделам системной науки (см. [5]).

Кейсовский Центр периодически проводит симпозиумы с обсуждением актуальных проблем системных исследований и общей теории систем. К настоящему времени состоялось четыре таких симпозиума: первый (апрель 1960 г.) [6], второй (1963 г.), основные материалы которого изданы в русском переводе [7], третий (октябрь 1966 г.), посвященный обсуждению проблем системного подхода в биологии [8], и четвертый (ноябрь 1968 г.) — по методам решения задач на вычислительных машинах. Наконец, следует еще упомянуть недавно начавший издаваться журнал «Mathematical Systems Theory» (Springer-Verlag, N. Y.).

В настоящей статье мы, естественно, не ставим перед собой задачу подробно охарактеризовать организационную и научно-исследовательскую деятельность многочисленных системных групп в Америке и Европе. Нам важно было на примерах деятельности «Общества исследований в области общей теории систем» и «Центра системных исследований» выявить наиболее характерные тенденции разработки системной проблематики в настоящее время. Для того чтобы выполнить эту задачу полнее, необходимо еще остановиться на развитии системного подхода в Советском Союзе.

Советские исследователи опираются на богатую традицию системного подхода. Тектология А. А. Богданова и теоретическая биология 20—30-х годов, физиология активности Н. А. Бернштейна и культурно-исторический подход в психологии Л. С. Выготского, широкий фронт кибернетических исследований в послевоенное время, работы И. И. Шмальгаузена и многих других — вот далеко не полный перечень теоретических истоков современных системных исследований в СССР. С конца 50-х годов во многих периодических и непериодических изданиях («Вопросы философии», «Журнал общей биологии», «Проблемы кибернетики» и др.) системной проблематике стали уделять значительное внимание. Постепенно сложились научно-исследовательские центры, занимающиеся исследованием этих вопросов. Имея в виду прежде всего теоретическую разработку системного подхода, в этой связи можно назвать системные группы и лаборатории в Одесском университете, Институте кибернетики АН ГрузССР, Институте истории естествознания и техники АН СССР, Институтах философии АН СССР и АН УССР, в научных учреждениях Севастополя, Новосибирска, Ленинграда и других городов.

Советскими исследователями подвергается анализу большой комплекс системных проблем. Для примера назовем разработку специфически методологических проблем системного подхода; анализ понятий «система», «структура», «связь»; исследование истории становления системного подхода, в частности применительно к биологии, психологии, социологии; построение теоретической биологии на основе системных принципов; создание логико-математического аппарата описания системных объектов; анализ конфликтующих систем и процессов рефлексивного управления в системах; разнообразные кибернетические и системотехнические подходы к исследованию систем и т.д. Известным показателем уровня развития системных исследований в Советском Союзе могут быть состоявшиеся в последнее время научные конференции с обсуждением системных проблем — например, в Одессе на симпозиуме по логике науки (сентябрь 1966 г.) [9], в Тбилиси на III симпозиуме по кибернетике (июнь 1967 г.) [10], в Московском государственном университете (март 1968 г.) [11] и др. (см. [12] [13] [14]).

Все это убедительно показывает широкий размах системных исследований в современной науке и технике. Для более четкого понимания их специфики обратимся теперь к анализу «общей теории систем» Л. фон Берталанфи — первого варианта общесистемной концепции, с тем чтобы впоследствии рассмотреть основные подразделения системных исследований и наметить типологию подходов к построению теории систем.

2. «Общая теория систем» Людвига фон Берталанфи: основные принципы и результаты

Нам нет необходимости подробно описывать цели и методы «общей теории систем» Берталанфи — соответствующая задача с блеском выполнена в ряде работ самого Берталанфи (в том числе и в публикуемой в данном выпуске его статье), а также в статьях К. Боулдинга, А. Рапопорта и др. [15, v. I] [15, v. VII] [16].

Основные линии построения «общей теории систем» Берталанфи можно рассматривать как попытку конкретизации и развития, с одной стороны, разработанных им в 20-х и 30-х годах организмической концепции и «теории открытых систем», а с другой — как реализацию предложенной У. Уивером, одним из создателей теории информации, концепции развития предметов научного анализа. С точки зрения У. Уивера, можно выделить три этапа усложнения предметов научного анализа: на первом рассматривалась организованная простота (мир классической механики), на втором — беспорядочная сложность (мир классической статистической физики) и на третьем, в который вступила наука XX в., — организованная сложность.

Опираясь на Уивера, Берталанфи выделяет следующие особенности науки XX в.: 1) ее предмет — организация (биологические, социальные, кибернетические и т.д. системы); 2) для анализа этого предмета необходимо найти средства решения проблем со многими переменными (классическая наука не вышла за рамки решения проблем с двумя переменными, в лучшем случае — с несколькими переменными); 3) на место механистического понимания мира, сводящего органический мир к случайным и стихийным изменениям физических тел и т. д., выдвигается понимание мира как множества разнородных и не сводимых одна к другой сфер реальности, связь между которыми проявляется в изоморфизме действующих в них законов; 4) концепцию редукционизма, сводящего всякое знание к физическому, сменяет идея перспективизма — возможность построения единой науки на базе изоморфизма законов в различных областях [15, v. VII, р. 1—4].

Приведенное описание специфических черт системно-структурного анализа, данное Берталанфи, дополняется разработкой конкретного аппарата, способного, по мнению Берталанфи, адекватно описывать функционирование систем. Только учет этих двух моментов даст нам возможность оценить, насколько глубоко осознается в «общей теории систем» принципиальная особенность исследования систем и структур.

Берталанфи проводит различие между закрытыми системами (в них не поступает и из них не выделяется вещество; учитывается лишь возможность обмена энергией) и системами открытыми, в которых постоянно происходит ввод и вывод как энергии, так и вещества. Его предметом исследования являются системы последнего типа, но при этом, как правильно отмечает А. Рапопорт [16], достаточно строгое определение дается лишь понятию «закрытая система», а открытая система определена просто как нечто дополнительное по отношению к закрытой. Этот момент весьма характерен: определить понятие нельзя, если ограничиваться интуитивно схватываемым содержанием; необходим аппарат, способный выразить это содержание и тем самым уточнить его. Но такого развернутого аппарата не удалось построить в «общей теории систем» Берталанфи.

Действительно, Берталанфи фактически использует лишь аппарат описания так называемых эквифинальных систем — систем, которые способны достигать заранее определенного конечного состояния независимо от изменения начальных условий, т. е. из различных начальных состояний и различными путями. Поведение таких систем описывается телеологическими уравнениями, в которые включены параметры конечного состояния соответствующих открытых систем, а характеристика поведения системы в каждый момент времени дается как отклонение от конечного состояния, к которому система как бы «стремится».

Не подлежит сомнению, что таким образом можно анализировать достаточно широкий класс систем. Но вместе с тем необходимо отчетливо сознавать, что: 1) эквифинальные системы представляют собой лишь подкласс класса открытых систем; 2) использование телеологических уравнений ограничивает системно-структурный анализ исследованием лишь некоторых внешних параметров систем.

В результате можно сделать вывод о существовании у Берталанфи определенного несоответствия между интуитивно понимаемым содержанием задач системно-структурного анализа и тем реальным аппаратом, который используется для решения данных задач.

Впрочем, и сам создатель «общей теории систем» и его сотрудники осознают имеющиеся здесь трудности. Характерна в этом отношении точка зрения Л. фон Берталанфи на задачи и содержание «общей теории систем», изложенная им в 1962 г. [15, v. VII]. Возникновение кибернетики и целого ряда связанных с нею дисциплин привело Берталанфи к необходимости выделения двух смыслов «общей теории систем».

В широком смысле «общая теория систем» выступает у Берталанфи как основополагающая, фундаментальная наука, охватывающая всю совокупность проблем, связанных с исследованием и конструированием систем. В теоретическую часть этой науки включаются: 1) кибернетика, которая базируется на принципе обратной связи и круговых причинных цепях и исследует механизмы целенаправленного и самоконтролируемого поведения; 2) теория информации, вводящая понятие количества информации и развивающая принципы передачи информации; 3) теория игр; 4) теория решений; 5) топология, включающая теорию сетей и теорию графов; 6) факториальный анализ; 7) общая теория систем в узком смысле, которая стремится вывести из общего определения системы как комплекса взаимодействующих элементов понятия, относящиеся к организованным целым (взаимодействие, сумма, централизация, финальность и т. д.), и применяет их к анализу конкретных явлений. Прикладная область «общей теории систем» включает, согласно Берталанфи: 1) системотехнику, 2) исследование операций, 3) инженерную психологию [15, v. VII, р.З—4].

«Общая теория систем», таким образом, выступает в этом случае как обширный комплекс научных дисциплин. Следует, однако, отметить, что при таком истолковании в известной мере теряется определенность задач теории систем и ее содержания. Строго научной 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 или совпадает с «общей теорией систем» в узком смысле (один аппарат, одни исследовательские средства и т. д.), или представляет собой действительное расширение и обобщение «общей теории систем» в узком смысле и аналогичных дисциплин, однако тогда встает вопрос о развернутом представлении ее средств, методов, аппарата и т. д. Без ответа на этот вопрос «общая теория систем» в широком смысле фактически остается лишь некоторым проектом (пусть даже очень заманчивым) и вряд ли может быть развита в строгую научную теорию.

Для понимания теоретико-системных идей Берталанфи и путей эволюции его концепции немаловажное значение имеет его статья, публикуемая в настоящем выпуске. В ней Берталанфи, опираясь в значительной степени на только что рассмотренную нами его работу 1962 г. [15, v. VII], формулирует задачи общей теории систем, состоящие, по сути дела, в замене механистического мировоззрения организмическим, и перечисляет, как и в работе 1962 г., целый ряд частных системных подходов, реализующих, по его мнению, тот или иной аспект системных исследований. Характерно при этом, что некоторые из этих частных подходов, например кибернетика, теория автоматов и другие, понимаются им как определенные системные концепции и одновременно как по сути дела не выходящие за рамки механистической точки зрения.

Подобный синкретизм, как нам представляется, выражает существенную сторону современного этапа развития системных исследований, и взгляды Берталанфи на этот счет чрезвычайно показательны. Системное движение по своим задачам действительно призвано выработать новое — в противовес механистическому — «видение» мира, разработать принципы нового направления научных и технических исследований. И, как таковое, оно, несомненно, должно включать в себя совокупность принципиально различных по своему типу разработок — философских, логико-методологических, математических, модельных, эмпирических и т. д. Иначе говоря, само системное движение представляет собой сложнейшую систему, иерархические связи между подсистемами которой, как, впрочем, и специфика ее многих подсистем, для нас пока еще во многом не ясны. Отсюда, следует, во-первых, что отдельные системные подходы (в смысле Берталанфи) действительно могут создаваться на основе не во всем системных и даже совсем не системных разработок, и, во-вторых, что решение задачи четкого осознания различия и многообразия системных проблем, выделения основных «сфер» системных исследований становится в настоящее время важнейшим условием успешной разработки системного подхода. Для того чтобы со знанием дела подойти к разработке системного подхода и общей теории систем, необходимо — на основе учета уроков истории этого движения — дать развернутое представление самой системы современных системных исследований.

3. Основные сферы современных системных исследований

Опыт развития «общей теории систем» Берталанфи и ряда других аналогичных концепций (их рассмотрение будет дано ниже) убеждает нас в необходимости расчленения всей области современных системных исследований на четыре главные сферы (см. также [17]):

  1. Разработка философских проблем системного подхода, формирование общих (мировоззренческих) принципов системного анализа.
  2. Построение логики и методологии системного исследования.
  3. Проведение специально-научных системных разработок — построение частных системных концепций и теорий применительно к тем или иным проблемам специальных наук и разделов техники.
  4. Создание общей теории систем в собственном смысле.

Вполне естественно, что каждая из выделенных сфер призвана реализовать с той или иной степенью полноты системный подход, а адекватная экспликация понятия системного подхода, на наш взгляд, может быть получена при следующих условиях:

  1. на основе ограничения класса системных объектов и включения в этот класс лишь объектов, представляющих собой органичные целые;
  2. путем выявления специфических задач и трудностей системного подхода, т. е. специфической проблематики, возникающей при исследовании указанного класса систем. В эту проблематику можно включить:
    • проблему порождения свойств целого из свойств элементов и наоборот;
    • проблему иерархического строения систем и поиски вытекающей отсюда специфики взаимосвязи различных уровней системного объекта;
    • проблему управления как специфического способа регулирования взаимосвязей между уровнями системы;
    • невозможность однозначно детерминистского объяснения строения и жизнедеятельности систем;
    • неотделимость описания системы от описания условий ее существования;
  3. на основе исторического подхода к системным исследованиям — выявления историко-научных предпосылок формирования системного подхода в современной науке, что очень важно не только для понимания специфики становления системного подхода, как такового, но и для разработки специфических средств и методов такого подхода.

Мы считаем необходимым обратить особое внимание на пункт а) в этом перечне. Ныне слово «система» используется в столь многочисленных смыслах и значениях, что опасность упустить существенное содержание этого понятия очень велика. Действительно, под системой в литературе понимается «комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Берталанфи), «нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая совокупность переменных... свойственных реальной машине» (У. Росс Эшби), «множество элементов с отношениями между ними и между их атрибутами» (Р. Фейджин и А. Холл), «совокупность элементов, организованных таким образом, что изменение, исключение или введение нового элемента закономерно отражается на остальных элементах» (В. Н. Топоров), «взаимосвязь самых различных элементов», «все, состоящее из связанных друг с другом частей» (Ст. Бир), «отображение входов и состояний объекта в выходах объекта» (М. Месарович) и т. д. и т. п.

В этих условиях любая попытка обобщить все или по крайней мере все основные значения термина «система» с неизбежностью приводит к тому, что под системой начинают понимать все, что угодно.

Представляется целесообразным рассматривать системный подход как адекватное средство исследования не любых объектов, произвольно называемых системами, а лишь таких объектов, которые представляют собой органичные целые. Опираясь на признак органической целостности как на системообразующее качество, можно выработать эффективный критерий для отнесения тех или иных объектов к классу систем, а соответствующих исследований — к разряду системных. С современной точки зрения в этот класс попадают биологические, психологические, социальные и сложные технические системы, т. е. системы, обладающие не только функционированием, но имеющие собственное поведение, собственную историю, развитие, являющиеся, как правило, иерархическими по своей структуре, и т. д. Даже если в этом случае мы слишком сузим класс систем (ответ на этот вопрос может быть получен в ходе дальнейшего анализа), ускользнувшие от рассмотрения объекты, несомненно, более простые, чем органичные целые, не могут существенно изменить полученные результаты.

Теперь мы перейдем к характеристике выделенных сфер системных исследований, одновременно намечая возможную типологизацию системных концепций и проблем. При этом в основание такого рассмотрения должен быть положен подход, в соответствии с которым каждая системная концепция будет обсуждаться с точки зрения совокупного представления о системном движении в целом. В этом отношении предпринимаемый здесь подход отличается от попыток классификаций, предлагаемых, например, в публикуемых в данном выпуске статьях Л. Берталанфи и А. Рапопорта, а также в некоторых других работах.

I. Разработка философских проблем системного подхода

Необычность задач, возникающих перед исследователем систем, и очевидный дефицит средств, необходимых для решения этих задач, заставляют обращаться к самым общим предпосылкам, которые кладутся в основание практически всех системных исследований. Анализ этих предпосылок занимает более или менее значительное место в любой общесистемной концепции. Различные формы такого анализа и образуют сферу «философии систем». Ее проблематика разрабатывается в двух основных направлениях — онтологическом и гносеологическом.

Онтология систем имеет своим предметом то, что можно было бы назвать формированием системной картины мира, т. е. разработку принципов общенаучного мировоззрения, в центре которого стоит представление об объектах исследования как о системах. Уже тектология А. А. Богданова была серьезной попыткой построить новую картину мира, в которой важнейшее место отводится организованности объектов действительности; значение этой попытки не умаляется тем, что сам Богданов считал подобную задачу нефилософской и, более того, полагал, что развитие тектологии приведет к упразднению философии [18, стр. 118]. В качестве разновидности такой картины можно рассматривать упоминавшуюся нами схему У. Уивера, на которую опирается Л. Берталанфи при определении специфического предмета общей теории систем. В той или иной форме тезис о системной организованности действительности принимается всеми теоретико-системными исследованиями. Однако реализуется он по-разному.

Например, К. Боулдинг [15, v. I] намечает два взаимосвязанных, но его мнению, принципиальных пути построения системной онтологии (хотя он не употребляет этого термина): построение «системы систем», т. е. вычленение общих признаков и характеристик системных объектов различной физической природы и разной степени сложности (скажем, многие объекты в социологии, экономике, биологии и других науках могут быть рассмотрены как популяции, с соответствующими характеристиками; общим признаком почти всех систем является наличие у них особой системы взаимоотношений со средой; целый ряд систем самой разной природы, начиная от кристаллов и кончая человеческим обществом, подчиняется законам роста, которым может быть придана единая и притом достаточно строгая форма), и построение «иерархии систем» по степени возрастания их сложности (сам Боулдинг выделяет 9 уровней такой иерархии, начиная от уровня статических структур, выражающих географию и анатомию универсума, и кончая «трансцендентальными системами», которые, по его словам, включают в себя «не поддающиеся анализу абсолюты и непостижимые неизбежности»).

Иначе представляет себе проблему У. Росс Эшби [15, v. III]. По его мнению, в основание общей теории систем должно быть положено представление о множестве всех мыслимых систем, включая, скажем, такую систему, как температура воздуха в данной комнате, его влажность и курс доллара в Сингапуре, если эти компоненты можно связать друг с другом. Следовательно, здесь онтология систем мыслится как совокупность предельно абстрактных представлений, задающих характеристики системных объектов безотносительно к их конкретной природе. Близок к этому и онтологический базис концепции О. Ланге [19], в которой исходный тезис о несводимости целого к сумме его частей реализуется путем придания особого «веса» и самостоятельных функций связям системы.

Еще один важный аспект формирования системной картины мира образует разработка принципов подхода к системным объектам. Суть этого аспекта очень удачно выразил А. Рапопорт [15, v. XI]. Ссылаясь на известное предостережение А. Уайтхеда об истощении интеллектуального капитала, на котором базируется современная наука, Рапопорт связывает возникновение системного движения с необходимостью выдвижения эффективных альтернатив принципам механистического мировоззрения, которые и составляют этот скудеющий капитал. В другой своей статье, публикуемой в настоящей книге, А. Рапопорт в качестве таких альтернатив рассматривает три группы принципов: организмические идеи в биологии, принципы подхода к построению кибернетических систем в технике и подход к системам, основанный на выявлении средствами математики изоморфизмов в строении, функционировании, поведении и развитии различных типов системных объектов. К этому, в целом достаточно полному, перечню можно добавить, что для О. Ланге альтернативой механицизму является выраженный на языке кибернетики тезис о единстве и борьбе противоположностей.

Все эти подходы объединяет один важный момент: от осознания недостаточности принципов механистического мировоззрения делается шаг к поискам новых принципов на базе уже существующих наук. И хотя при этом подчеркивается, что аппарат той или иной базовой дисциплины должен быть усовершенствован, тем не менее нельзя не обратить внимания, что для решения существенно новых задач привлекаются старые средства. Такой путь нельзя, конечно, считать бесперспективным, о чем лучше всего свидетельствует практика самих системных исследований. Но, по-видимому, его надо рассматривать как лишь промежуточный этап на пути формирования системного мировоззрения. В этом смысле заметно отличается от других подход Р. Акофа [15, v. V], который отказывается ориентироваться на какую бы то ни было из традиционных научных дисциплин и полагает, что мировоззренческим базисом системного движения может быть лишь междисциплинарная сфера, органически соединяющая в себе богатство различных подходов к системе. Правда, называя в качестве такой сферы исследование операций, он, быть может, проявляет некоторый избыток оптимизма в отношении к этой дисциплине и ее междисциплинарным возможностям. Но все же пафос и общая линия рассуждения представляются здесь весьма перспективными.

Нетрудно убедиться, что при обсуждении этой стороны дела речь идет о создании определенной ориентации современных научных исследований. Эта ориентация, выступающая под разными названиями — организмическое мировоззрение, целостный взгляд на мир, существенные концептуальные изменения в исследовании объектов науки и техники, которые принесла с собой наука середины XX в., и т.п., — связана с поисками убедительного ответа на следующие вопросы: какое развернутое научное содержание следует вкладывать в принципы системного рассмотрения объектов как разного типа организаций, динамического подхода к ним, анализа систем как первично активных, а не рефлекторно действующих, и каково место этих принципов в системе современного научного знания?

Оценивая состояние разработки онтологической проблематики системного подхода, надо иметь в виду, что эта проблематика едва ли допускает слишком строгое и тем более единственное изложение. Здесь важен очевидный факт определенного единства интенции исследователей. Именно это и позволяет говорить о единых основаниях всего комплекса системных исследований. Вместе с тем заметные различия в способах реализации этой интенции заставляют сделать вывод, что в настоящее время системное движение располагает пока еще явно недостаточным набором понятийных средств для развернутого изложения системной картины мира. Отчасти это связано с общим острым дефицитом средств системного исследования, а отчасти — с тем, что онтологическая проблематика обычно не занимает самостоятельного места в системных исследованиях, включаясь во многие работы лишь в виде самых общих предварительных замечаний. В частности, надо признать, что остается в значительной мере нерешенной проблема интерпретации системного подхода в философии диалектического материализма, несмотря на появившийся в последнее время ряд работ по этим вопросам (см., например, [20] [21] [22] [12] [10]).

Гносеологические аспекты системного подхода включают в себя два круга вопросов: принципы построения системного исследования и специфический для него категориальный аппарат. Очень характерно, что при формулировании гносеологических особенностей системного подхода ряд исследователей (особенно это относится к Эшби и Акофу) подчеркивает определяющую роль гносеологической позиции для принципиальной оценки того или иного исследования как системного. За этим стоит простой, но далеко не всегда осознаваемый факт различия между исследованием системного объекта как такового (этим наука занималась и занимается с момента ее возникновения) и собственно системным исследованием этого же объекта. Каковы же гносеологические особенности системного исследования?

Отвечая на этот вопрос, Л. Берталанфи (см. его статью в настоящей книге), А. Рапопорт и У. Росс Эшби подчеркивают, что наука прошлого была почти исключительно аналитической, тогда как теория систем ставит на первый план задачу синтеза, но такого синтеза, который не завершает анализ, а выступает в качестве исходного принципа исследования. Эту же идею проводит по сути дела и Р. Акоф, когда настаивает на междисциплинарном характере системного подхода. На наш взгляд, развитием этой позиции является выдвинутая В. А. Лефевром идея конфигуратора как особой теоретической модели, синтезирующей различные системные представления объекта [23].

Что касается категориального аппарата системных исследований, то он фактически пока не исследован. Лишь в последнее время начаты попытки выявить смысл некоторых понятий системного подхода в их специфическом употреблении (можно указать, например, на обстоятельный анализ А. А. Малиновским различных типов связей в биологических системах [24]). Между тем эта задача принадлежит к числу первоочередных: во-первых, действительное конституирование системного подхода возможно лишь на основе разработки адекватной категориальной базы; во-вторых, из-за того, что системные исследования вынуждены пользоваться понятиями, в подавляющем большинстве почерпнутыми из науки прошлого, а существенно новое употребление этих понятий обычно специально не фиксируется, возникает опасность «размывания» самой системной проблематики. Именно отсюда рождаются сомнительные спекуляции и далеко не всегда удачные сращения новых слов со старыми проблемами, особенно заметные в философской литературе, посвященной системному подходу (см., например, [11]).

К проблеме категориального аппарата системного подхода непосредственно примыкает вопрос о том, какую роль может сыграть развертывание системных исследований для построения общего теоретического языка современной науки. Как показал опыт развития логики и методологии науки в XX в., такой язык не может быть создан на физикалистских основах. В этой связи необходимо определить значение принципов изоморфизма законов и перспективизма (Берталанфи) и системного понимания научной деятельности (Акоф) для решения проблемы единства научного знания.

Идея изоморфности законов в различных областях науки как руководящий принцип построения «общей теории систем» (в понимании Берталанфи) оказалась в центре многочисленных критических обсуждений (К. Гемпель, Р. Бак, Р. Акоф [7] и др.). Эту идею упрекали в отсутствии конструктивности, в том, что из факта установления изоморфизма законов в тех или иных областях знания ничего не следует и т. д. Берталанфи неоднократно отвечал на эту критику, подчеркивая прежде всего то обстоятельство, что установление логических гомологий (изоморфизмов) является объяснением в принципе, которое хотя и не представляет собой собственно объяснения, но лучше, чем отсутствие объяснения вообще; что исследование в этом направлении даст возможность вскрыть определенные общие принципы, приложимые к системам, и т. д. (см., например, [15, v. VII]).

Наличие широких изоморфизмов в современном научном знании играет определенную эвристическую роль, так как они не только характеризуют концептуальный каркас науки нашего времени, но и облегчают выбор направлений конкретных исследований, открывают возможность избегать дублирования теоретических исследований и т. д. Вместе с тем изоморфизмы сами по себе мало говорят относительно микроструктуры и системных свойств рассматриваемых объектов (подробнее см. [25]).

С другой стороны, со сходными трудностями в решении задачи интеграции научного знания сталкивается и предложенная Р. Акофом концепция системной науки, базирующаяся на понимании науки как определенного вида деятельности [7]. Подчеркивая несомненно интересный аспект проблемы, эта концепция в ее современной стадии реализации — в виде теории операций — не располагает теоретическими моделями деятельности и пока не нашла эффективных путей построения концептуального каркаса современной науки.

II. Построение логики и методологии системного исследования

Из широкого комплекса входящих сюда проблем наибольшее значение имеют следующие:

  1. формализованно-логическое описание исходных понятий системного подхода, таких, как «система», «структура», «связь», «иерархическое строение систем» и др.;
  2. построение логических формализмов, описывающих способы рассуждения при исследовании тех или иных аспектов системной проблематики, например систем связей, биологики, логики целостностей и т. д.;
  3. использование сложившегося к настоящему времени аппарата формальной логики для решения тех или иных системных проблем; типичным примером подобного исследования является идущее от Дж. фон Неймана и У. Маккалока применение аппарата многозначной логики для расчета надежности биологических систем и определения информационных потоков в них (см., например, [26]).

К настоящему времени ряд исследований выполнен по каждой из указанных групп проблем. Так, например, попытку определения понятия системы в языке, использующем теорию предикатов, предпринял А. И. Уемов (см., например, [10] и его статью, публикуемую в настоящем выпуске). Понятие системы определяется им через категории вещи, свойства и отношения, причем существенное значение придается порядку использования этих категорий.

В связи с построением формальных определений понятия «система» (использующих не только логические формализмы, но, как об этом будет сказано в дальнейшем, и языки абстрактной алгебры, теории множеств и т. д.) возникает методологическая проблема взаимоотношения качественного и формального исследования этого понятия. Хотя формальное исследование возможно лишь в рамках определенного языка, его реализация предполагает обязательное уточнение качественных характеристик, и, наоборот, результаты формального анализа приводят к модификации качественного определения. В некоторых случаях может наблюдаться диссонанс между двумя сторонами определения. Так, существующие на сегодня формальные определения понятия «система», по-видимому, не охватывают все вскрытые качественные характеристики этого понятия.

Логично также предположить, что вряд ли можно построить единственное формальное определение понятия «система». Скорее, над качественной характеристикой этого понятия будут надстраиваться различные формальные определения, дополняющие друг друга, причем каждое из них будет определять особую область системных исследований.

Значительное место в логике и методологии системного исследования уделяется также анализу понятия «связь» (см. [27] [21] [17] [24]). Понятие связи с давних пор употребляется в различных научных дисциплинах и долгое время представлялось интуитивно ясным. Однако сопоставление различных его употреблений показывает, что в действительности под этой интуицией нет единой основы и фактически в настоящее время отсутствуют средства для строгого отличения этого понятия от близкого к нему понятия отношения (связь рассматривается либо как один из видов отношения, либо как нечто независимое от отношения, либо, наконец, как более широкое по сравнению с отношением понятие). Содержание, вкладываемое в это понятие, настолько различно, что нередко не представляется возможным отличить связь от элемента системы (например, в биологии под связями понимают часто цепи переноса вещества, энергии или информации, хотя очевидно, что такого рода цепи вполне могут рассматриваться в качестве элементов или подсистем определенной системы).

В несистемных исследованиях такая многозначность понятия связи не создавала особых трудностей. Переход к системным исследованиям выдвинул задачу логико-методологического анализа этого понятия, поскольку связь, с одной стороны, всегда выступает в качестве весьма существенной характеристики любой системы, а с другой стороны, в любой системе среди множества связей необходимо отыскать специфические системообразующие связи.

В работах А. А. Зиновьева (например, [27]) не только дано формализованное представление понятия связи, но и предпринята первая попытка построения исчисления связей, т. е. описания процессов рассуждения, в которых используются высказывания о связях. Близкие исследования в плане логического анализа отдельных аспектов системных исследований выполнены Ж. Пиаже — построение логики целостностей [28], Г. Фёрстером — разработка биологики, устанавливающей, в частности, правила сверхаддитивного нелинейного сложения, которое действует для живых систем [29], В. А. Лефевром — анализ рефлексивных рассуждений, при которых партнеры (конфликтующие стороны) пользуются своими представлениями о мысленных моделях противника [30], и др.

При рассмотрении логических проблем системного исследования встает вопрос о возможности систематического построения в виде соответствующих исчислений особой логики систем. Пока эта задача далека от своего разрешения. Вместе с тем и убедительное доказательство (в первой половине XX в.) неуниверсальности классической логики, и быстрый рост в последнее время многочисленных неклассических и специализированных (применительно к тому или иному классу содержательных проблем) логических систем свидетельствуют в пользу возможности положительного ответа на этот вопрос.

III. Специально-научные системные концепции и разработки

Эта сфера образует, так сказать, основной массив современных системных исследований. Именно на нее приходится основная часть полученных до сих пор результатов. Даже простое перечисление конкретных направлений этих исследований было бы крайне затруднительным: здесь и работы, посвященные выявлению некоторых изоморфизмов метеорологических и социальных систем, и попытки построения математических моделей оптимальной эксплуатации определенных биологических популяций, и создание формализмов для описания онтогенеза человеческой психики, и анализ частных проблем конфликтного взаимодействия и т. д. и т. п. Поэтому мы ограничимся лишь самой общей характеристикой этой сферы.

Прежде всего очевидно, что она занимает центральное место во всем комплексе системных исследований: ведь ради получения конкретных научных результатов развиваются все остальные сферы системного подхода. Вместе с тем специально-научные системные разработки являются и основным эмпирическим базисом, на котором строятся другие направления анализа.

Сильную сторону специально-научных системных исследований составляет то, что в них обычно достаточно строго и однозначно употребляются основные понятия. Это естественно: если, например, эколог говорит о связях, то для него они представляют вполне определенную реальность и ему, во всяком случае, не требуется решать вопрос о том, что общего между экологической и логической связями. Иными словами, для представителя любой сферы конкретного системного исследования всегда ясен или хотя бы интуитивно очерчен объект анализа, тогда как для философа, логика или теоретика систем именно этот пункт является источником наибольших затруднений.

С другой стороны, для подавляющего большинства специально-научных системных исследований характерна относительная бедность применяемых логико-методологических средств. Это особенно относится к средствам формализации, которые создавались в науке безотносительно к специфическим задачам системного исследования. Во многих случаях это обстоятельство не играет пока заметной сдерживающей роли, поскольку и старые средства позволяют получать и накапливать эмпирический материал, а для дисциплин, подобных экологии, эта задача еще долго будет оставаться одной из центральных. В этом смысле безусловно прав А. Рапопорт (см. его статью в настоящей книге), призывающий применять математический подход к системам везде, где это возможно. Но в социологии, психологии и ряде отраслей биологии такая стратегия не всегда поддается эффективной реализации. Здесь явно необходимы новые логико-методологические понятия и средства формализации. Поэтому будущее этих исследований представляется неотделимым от развития логики и методологии системного исследования.

В последние годы одной из важных областей приложения системных идей становятся попытки анализа общих тенденций развития науки и техники с системной точки зрения, лежащие в общем русле современных исследований по науковедению. В работах Г. Н. Поварова (см., в частности, [31]) показывается, что уровень сложности познаваемых и создаваемых человеком систем может рассматриваться как мерило власти человека над природой, обобщенный показатель состояния науки и техники в данное время. Рост сложности систем выражается в увеличении числа элементов и в усилении, усложнении их взаимосвязей. С этих позиций история науки и техники разбивается на ряд больших стадий, отличающихся по специфически системным характеристикам. Разработка этой проблематики позволит более глубоко прогнозировать тенденции современного научно-технического прогресса.

IV. Построение общей теории систем

Еще несколько лет назад казалось, что наука находится на пороге создания концепции, которая получит статус общей теории систем и явится достойным венцом системного движения. Практика не подтвердила этих ожиданий, и сейчас более уместно звучит вопрос: «возможна ли общая теория систем»? А. Рапопорт, давая на него косвенный ответ, видит в общей теории систем не теорию в строгом смысле слова, а общую исследовательскую ориентацию. Это, пожалуй, слишком осторожное утверждение находится в некотором противоречии с практикой системного движения. Дело в том, что после обнародования Л. Берталанфи своего варианта общей теории систем не прекращаются попытки противопоставить ему альтернативные варианты. Эти попытки идут как в направлении уточнения содержательной базы общей теории систем, так и по линии построения формализованных концепций. Как оценить подобные попытки и, следовательно, ответить на вопрос о возможности построения общей теории систем в строгом смысле?

Прежде всего надо подчеркнуть, что многообразию общесистемных концепций соответствует многообразие их исходных оснований и используемого аппарата. В самом деле, у истоков «общей теории систем» Берталанфи лежит его теория открытых систем, причем по своему характеру концепция Берталанфи является эмпирической.

Этот упрек в адрес «общей теории систем» Берталанфи был брошен в свое время У. Росс Эшби, который предложил начинать исследование с другого конца — со «всех мыслимых систем» — и потом сокращать это множество до разумных пределов [15, v. III, стр. 2]. Фактически по этому пути пошли все остальные авторы различных вариантов теории систем, в том числе и сам Эшби, который проводил свои исследования проблем сложности систем, гомеостазиса и т. д. с помощью логико-алгебраического аппарата Ж. Риге (см. [15, v. IX]).

Рамки статьи заставляют нас остановиться лишь на некоторых из этих «альтернативных» к «общей теории систем» Берталанфи концепций. М. Месарович строит свой вариант теории систем на языке теории множеств и теории отношений для описания главным образом многоуровневых многоцелевых систем [7] [8]. Для О. Ланге главной проблемой является описание механизма появления целостных свойств и процессов развития; им используется алгебраический аппарат [19]. В разрабатываемой А. И. Уемовым, В. Н. Костюком и другими концепции (см.[10] [9] и статьи в данном выпуске), основное внимание уделяется способам установления общесистемных закономерностей — теоретическому (с использованием языков алгебры и логики), эмпирическому, а также проблемам оценки сложности систем. Языки логики и теории вероятностей используются М. Тода и Э. Шуфордом [15, v. X] для анализа проблем композиции и декомпозиции систем и т. д.

Несмотря на все очевидные различия названных подходов к построению «общей теории систем», их всех объединяет четкая ориентация на исследование строго определенных классов системных объектов — абстрактно-математических, биологических, технических — и стремление не столько заниматься общеметодологической проблематикой, сколько — на базе той или иной исследовательской техники — получать конкретные результаты. Относительная простота исследуемых объектов и значительно более узкая сфера анализа (по сравнению с «общей теорией систем» Л. Берталанфи) позволили авторам этих концепций построить в ряде случаев достаточно интересные математические модели.

В настоящее время, как нам представляется, отсутствуют достаточные основания для категорической оценки значения названных концепций в развитии системного движения в целом. После осознания того факта, что «общая теория систем» Берталанфи является лишь одним из подходов к построению такой концепции, наступило время научной конкуренции разных концепций и их последующих возможных синтезов. Несомненно, что для успешного развития в этом направлении важное значений будут иметь те концепции, которые, надо полагать, возникнут в ближайшем будущем и опишут аспекты системных объектов, выпадающие пока из рассмотрения.

Пока нет ясности и единства в вопросе о том, какие объекты могут правомерно называться системами, какие их свойства и характеристики следует считать в собственном смысле системными и какова специфика системного подхода к изучению этих объектов, — до тех пор множественность общесистемных концепций является не только естественной, но и необходимой. Важно подчеркнуть, что такое положение нисколько не подрывает научной значимости системного подхода: кибернетика так и не сумела выработать единой теории, хотя ее научный статус ни у кого не вызывает сомнений.

Но если иметь в виду несколько более отдаленную перспективу, то едва ли можно представить себе, что многочисленные разновидности общей теории систем будут просто сосуществовать, независимо соседствуя друг подле друга. Параллельно с разработкой этих вариантов уже сейчас ведется работа по их сопоставлению, и каждая новая концепция стремится быть совершеннее своих предшественниц. Может быть, этот процесс завершится созданием единой общей теории систем. Но вполне возможно, что такая теория так и не увидит света: слишком широкой представляется область, под которую должна быть подведена единая и строгая теория. В таком случае это будет совокупность разных теорий, опирающихся на высокоразвитую содержательную базу и достигших высокого уровня формализации. Роль этих теорий, в большей или меньшей мере взаимосвязанных, будет определяться тем, насколько они дадут строгие правила описания и объяснения объектов системного исследования. Однако в любом случае будущее этой сферы системного подхода непосредственно определяется тем, насколько полно и эффективно сумеет она вобрать в себя и обобщить результаты трех других сфер.

* Подробнее о создании «Общества исследований в области общей теории систем» см. в публикуемой в настоящем выпуске статье Л. фон Берталанфи.

** Издательство «Прогресс» в 1969 г. выпускает сборник переводов «Исследования по общей теории систем», куда включены важнейшие работы из первых двенадцати томов «General Systems».