История возникновения и развития системных представлений

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 18Следующая ⇒

Развитие научного знания и его приложений к практической деятельности в XVI – XIX в.в. привело к все возрастающей дифференциации научных и прикладных направлений. Возникло много специальных дисциплин, которые часто используют сходные формальные методы, но настолько преломляют их с учетом потребностей конкретных приложений, что специалисты, работающие в разных прикладных областях (так называемые " узкие специалисты" ), перестают понимать друг друга. В то же время в конце XIX века стало резко увеличиваться число комплексных проектов и проблем, требующих участия специалистов различных областей знаний.

Роль интеграции наук, организации взаимосвязей и взаимодействия между различными научными направлениями во все времена выполняла философия – наука наук, которая одновременно являлась и источником возникновения ряда научных направлений.

В частности, И. Ньютон сделал открытия своих основных законов в рамках натурфилософии, как тогда называлась физика, являвшаяся частью философского знания.

Впервые вопрос о научном подходе к управлению сложными системами поставил М.А. Ампер при построении классификации всевозможных наук. Он выделил специальную науку об управлении государством, подчеркнув ее системные особенности, и назвал ее кибернетикой (от слова " kiber" – кормчий, рулевой, управляющий чем-то) (1843).

В это время философ-гегельянец Б. Трентовский, поляк по национальности, читал в Фрейбургском университете курс лекций для практических действий руководителя (искусство управления народом).

Следующая ступень в изучении системности, как самостоятельного предмета, связана с именем А. Богданова. В 1911 г. вышла его книга " Всеобщая организационная наука" (тектология).

В 30-е годы 20-го столетия философия явилась источником возникновения обобщающего направления, названного теорией систем. Основоположником этого направления считается биолог Л. фон Берталанфи.

Общественное осознание системности мира, общества, человеческой деятельности началось в 1948 году, когда американский математик Н. Винер опубликовал книгу " Кибернетика", " Наука об управлении и связи в животных и машинах".

Далее в развитии кибернетики большой вклад внесли наши ученые. А.И. Берг определил: кибернетика – это наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами. А.Н. Колмогоров: кибернетика – это наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и исследующих информацию. Таким образом, предметом кибернетики является исследование систем любой природы (биологическая, экологическая, организационная, физическая).

С кибернетикой Винера связаны такие продвижения в развитии системных представлений как типизация систем, выявление особого значения обратных связей в системе, осознание информации как всеобщего свойства материи и возможности ее количественного описания, развитие методологии моделирования вообще и в частности на ЭВМ. Это сыграло революционную роль в теории систем.

Параллельно с кибернетикой развивался еще один подход к науке о системах – общая теория систем. Идея построения теории, применимой к системам любой природы, была выдвинута Л. Берталанфи. Он выдвинул понятие " открытой системы". Позднее методологические вопросы исследования систем разрабатывались Ланге, Месаровичем, Акоффом и Эшби, а также советскими учеными – В.М. Глушковым, Н.П. Бусленко, Б.Н. Михайловским, Ю.А. Шрейдером и другими.

В нашей стране вначале кибернетика не признавалась наукой, а затем этот термин использовался в период становления работ по автоматизации управления как обобщающий для названия всех системных направлений. Однако в связи с неоднозначной трактовкой этот термин в настоящее время используется в более узком смысле как одно из направлений теории систем, занимающееся процессами управления техническими объектами. А для обобщения дисциплин, связанных с исследованием и проектированием сложных систем, используется термин системные исследования, иногда используется термин системный подход.

Наиболее конструктивным из направлений системных исследований в настоящее время считается системный анализ, который появился в связи с задачами военного управления в 1948 г

Этот термин используется в публикациях неоднозначно. В одних работах системный анализ определяется как " приложение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием". В других – термин «системный анализ» употребляется как синоним термина " анализ систем".

Развитие общества характеризуется понятием " информационных барьеров". Первый информационный барьер был достигнут в тот период, когда экономические связи полностью замыкались в рамках ограниченных коллективов (род, семья, племя) и сложность управления этим коллективом стала превосходить способности одного человека. Это произошло многие тысячелетия тому назад, и вызвало соответствующие изменения в технологии управления, которые состояла в изобретении двух механизмов управления экономикой: первый механизм – создание иерархических систем управления (при котором руководитель заводит себе помощников, а те в свою очередь, распределяют функции между своими подчиненными); второй механизм - введение правил взаимоотношения между людьми и социальными коллективами: предприятиями, регионами, государствами и т. д. (эти функции первоначально выполняла религия, а в последующем – законодательная система). Одним из наиболее действенных способов реализации этого механизма являются экономические регуляторы, основанные на введении рыночных товарно-денежных отношений.

Второй информационный барьер связан с ограниченной способностью к переработке информации у всего населения страны – сложность задач управления экономикой растет быстрее числа занятых в ней людей.

Теоретические исследования о тенденциях роста численности управленческого персонала подтверждались и статистикой. Например, в США в начале нынешнего столетия на одного конторского работника приходилось 40 рабочих: в 1940 г. - 10; в 1958 г. - 6; а в 1965 – всего лишь 1 рабочий. Отечественная статистика аналогично констатировала рост численности управленческого персонала до 40 и более процентов от общей численности работников предприятия.

Иными словами, возникла ситуация, когда как бы каждым рабочим командует управленческий работник. На самом деле ситуация гораздо сложнее: система организационного управления занимается не только непосредственно организацией производства, но и его технической подготовкой, материальным, финансовым, кадровым и т. п. обеспечением, развитием предприятия и т. д.

По мере укрупнения предприятий, более частого обновления номенклатуры выпускаемой ими продукции и технологий растет потребность в обслуживающих видах деятельности, а соответственно и численность управленческого персонала, что и приводит к такому парадоксальному результату.

Аналогичная ситуация наблюдалась и с ростом численности управленческого персонала регионов, страны. При этом возник как бы особый класс управленческих работников – номенклатура, а эффективность управления повысить не удавалось.

Развитие различных сфер человеческой деятельности на современном этапе невозможно без широкого применения вычислительной техники и создания информационных систем различного направления. Обработка информации в подобных системах стала самостоятельным научно-техническим направлением. Научно-техническая революция (НТР) – коренное, качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства. В ходе НТР, начало которой приходится на середину 20 века, бурно развивается и завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу.

Начало НТП (научно-технического прогресса) связано с революцией в технике. Усложнение проектируемых систем " заставило" государства организовать в рамках крупных национальных научно-технических проектов согласованное взаимодействие науки и промышленности. Начался резкий рост ассигнований на науку, числа исследовательских учреждений. Научная деятельность стала массовой профессией. Во второй половине 50-х годов в большинстве стран началось создание общегосударственных органов планирования и управления научной деятельностью. Усилились непосредственные связи между научными и техническими разработками, ускорилось использование научных достижений в производстве. В 50-е годы создаются и получают широкое применение в научных исследованиях, производстве, а затем и управлении электронные вычислительные машины (ЭВМ), ставшие символом НТП. Их появление знаменует начало постепенного перехода к комплексной автоматизации производства и управления, изменяющий положение и роль человека в процессе производства. Можно выделить несколько главных научно-технических направлений НТП:

1. комплексная автоматизация производства, контроля и управления производством;

2. открытие и использование новых видов энергии; создание и применение новых конструкционных материалов.

Рассмотрим более подробно одно из главных научно-технических направлений НТП – комплексную автоматизацию производства, контроль и управление производством.

Автоматизация производства – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

Одной из характерных тенденций развития общества является появление чрезвычайно сложных (больших) систем. Основными причинами этого являются: непрерывно увеличивающаяся сложность технических средств, применяемых в народном хозяйстве; необходимость в повышении качества управления как техническими, так и организационными системами (предприятие, отрасль, государство и др.); расширяющаяся специализация и кооперирование предприятий – основные тенденции развития народного хозяйства.

В отличие от традиционной практики проектирования простых систем при разработке крупных автоматизированных, технологических, энергетических, аэрокосмических, информационных и других сложных комплексов возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше – с выбором наилучшей структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов, определением оптимальных режимов их функционирования, учетом влияния внешней среды и т.п. По мере увеличения сложности системы этим комплексным общесистемным вопросам отводится более значительное место.

Темпы НТП вызывают усложнение процессов проектирования, планирования и управления во всех сферах и отраслях народного хозяйства. Развитие отраслей и усиление их взаимного влияния друг на друга приводят к увеличению количества возможных вариантов, рассматриваемых в случаях принятия решений при проектировании, производстве и эксплуатации, планировании и управлении предприятием, объединением, отраслью и т. п. Анализируя эти варианты, необходимо привлекать специалистов различных областей знаний, организовывать взаимодействие и взаимопонимание между ними.

Для решения возникших проблем началась разработка автоматизированных систем управления – АСУ, но в дальнейшем стало ясно, что необходимы более радикальные изменения в управлении страной, учет закономерностей функционирования и развития сложных систем с активными элементами.

К числу задач, решаемых теорией систем, относятся: определение общей структуры системы; организация взаимодействия между подсистемами и элементами; учет влияния внешней среды; выбор оптимальной структуры системы; выбор оптимальных алгоритмов функционирования системы.

Проектирование больших систем обычно делят на две стадии: макропроектирование (внешнее проектирование), в процессе которого решаются функционально-структурные вопросы системы в целом, и микропроектирование (внутреннее проектирование), связанное с разработкой элементов системы как физических единиц оборудования и с получением технических решений по основным элементам (их конструкции и параметры, режимы эксплуатации). В соответствии с таким делением процесса проектирования больших систем в теории систем рассматриваются методы, связанные с макропроектированием сложных систем.

Макропроектирование включает в себя три основных раздела:

1) определение целей создания системы и круга решаемых ею задач;

2) описание действующих на систему факторов, подлежащих обязательному учету при разработке системы;

3) выбор показателя или группы показателей эффективности системы.

Теория систем как наука развивается в двух направлениях. Первое направление – феноменологический подход (иногда называемый причинно-следственным или терминальным). Это направление связано с описанием любой системы как некоторого преобразования входных воздействий (стимулов) в выходные величины (реакции). Второе – разработка теории сложных целенаправленных систем. В этом направлении описание системы производится с позиций достижения ее некоторой цели или выполнения некоторой функции.

Все это привело к появлению нового – системного – подхода к анализу больших систем. Они часто не поддаются полному описанию и имеют многогранные связи между отдельными функциональными подсистемами, каждая из которых может представлять собой также большую систему. В основе системного подхода лежит специальная теория – общая (абстрактная) теория систем.

Потребность в использовании понятия " система" возникала для объектов различной физической природы с древних времен: еще Аристотель обратил внимание на то, что целое (т. е. система – авт.) несводимо к сумме частей, его образующих.

В частности, термин " система" и связанные с ним понятия комплексного, системного подхода исследуются и подвергаются осмыслению философами, биологами, психологами, кибернетиками, физиками, математиками, экономистами, инженерами различных специальностей. Потребность в использовании этого термина возникает в тех случаях, когда невозможно что-то продемонстрировать, изобразить, представить математическим выражением и нужно подчеркнуть, что это будет большим, сложным, не полностью сразу понятным (с неопределенностью) и целым, единым. Например - " солнечная система", " система управления станком", система организационного управления предприятием (городом, регионом и т. п.)", " экономическая система", " система кровообращения" и т.д.

В математике термин система используется для отображения совокупности математических выражений или правил - " система уравнений", " система счисления", " система мер" и т. п. Казалось бы, в этих случаях можно было бы воспользоваться терминами " множество" или " совокупность". Однако понятие системы подчеркивает упорядоченность, целостность, наличие определенных закономерностей.

Интерес к системным представлениям проявлялся не только как к удобному обобщающему понятию, но и как к средству постановки задач с большой неопределенностью.

По мере усложнения производственных процессов, развития науки, появились задачи, которые не решались с помощью традиционных математических методов и в которых все большее место стал занимать собственно процесс постановки задачи, возросла роль эвристических методов, усложнился эксперимент, доказывающий адекватность формальной математической модели.

Для решения таких задач стали разрабатываться новые разделы математики; оформилась в качестве самостоятельной прикладная математика, приближающая математические методы к практическим задачам; возникло понятие, а затем и направление принятие решений, которое постановку задачи признает равноценным этапом ее решения.

Однако средств постановки задачи новые направления не содержали, поскольку на протяжении многовековой истории развития по образному выражению С. Лема " математики изгоняли беса, значение, из своих пределов" ', т. е. не считали функцией математики разработку средств постановки задачи.

Исследование процессов постановки задач, процесса разработки сложных проектов позволили обратить внимание на особую роль человека: человек является носителем целостного восприятия, сохранения целостности при расчленении проблемы, при распределении работ, носителем системы ценностей, критериев принятия решения. Для того чтобы организовать процесс проектирования начали создаваться системы организации проектирования, системы управления разработками и т. п.

Понятие " система" широко использовалось в различных областях знаний, и на определенной стадии развития научного знания теория систем оформилась в самостоятельную науку.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒