1.2. Развитие системного подхода

Первой попыткой создания методологии системного подхода можно считать работы нашего соотечественника А.А.Богданова, который, начиная с 1912 г. и до самого конца своей жизни разрабатывал основы новой науки – тектологии. Основы тектологии или всеобщей науки об организации изложены им в книге «Всеобщая организационная наука (тектология)». Первые части данной книги, опубликованные в 1912 г., вызвали резкую критику В.И.Ленина в его работе «Материализм и эмпириокритицизм». Объектом критики являлись структурные методы описания сложных систем, которые не требовали детального изучения физических механизмов реализации структуры. А так как структура, в отрыве от описания физической сути элементов системы, этой структурой объединенных, есть конструкция идеальная, то такой подход противоречил материализму. А.А.Богданов настаивал на том, что его подход есть общенаучная методология, а не философия. Изучение и прогнозирование «динамики элементов», свойственных механистическому подходу, заменялись, таким образом, изучением и прогнозированием «динамики структур». Количественные характеристики как таковые не отрицались. Просто количественные методы носили подчиненный характер. Но результаты этих исследований в России были забыты, а сам А.А.Богданов, врач по образованию, трагически погиб в 1928 г., участвуя в опытах по переливанию крови.

Хотя «Всеобщая организационная наука (тектология)» была переведена в конце 20-х гг. на немецкий язык, официально признанные основатели системного анализа – Людвиг фон Берталанфи и Росс Эшби – на Богданова в своих работах не ссылались.

Людвиг фон Берталанфи выдвинул основную идею своей «Общей теории систем» в 1937 г. в лекциях на философском семинаре Чикагского университета. Будучи биологом по образованию, Берталанфи остро ощущал ограниченность возможностей классической ньютоновской физики в решении биологических проблем.

Занимаясь междисциплинарными исследованиями, Берталанфи считал, что объединить различные исследовательские программы в рамках одного проекта чрезвычайно трудно, если пытаться сделать это на основе изучения «физической» специфики отдельных элементов сложной системы, например, системы типа «человек – машина».

Междисциплинарные исследования были гораздо эффективнее, если принимался другой принцип изучения проблемы – поиск общих закономерностей поведения систем принципиально различной природы. Например, одни и те же дифференциальные уравнения описывают движение жидкостей, теплоты и тока в проводах. Еще большее число общих закономерностей можно найти в поведении сложных систем различной природы, если попытаться описать их с помощью аппарата современных отраслей математики – кибернетики, теории информации, теории игр, теории принятия решений, факторного анализа и т. п.

Таким образом, применение современных математических методов позволяло найти общий подход к описанию систем различной физической природы. Следует подчеркнуть, что сами по себе задачи описания систем, состоящих из элементов различной физической природы, появились из непосредственной практики решения проблем управления. В этой связи Берталанфи в своей работе [3] приводит ставший классическим «пример аэропорта», когда физическая техника полета и технические характеристики современных самолетов приходят в противоречие с организационными принципами перевозки пассажиров. Несоответствие организации характеризуется часами ожидания в аэропорту и очередями на посадку, в то время как сам полет отнимает гораздо меньшее время.

Аналогичные по сути проблемы возникали и были осознаны во время Второй мировой войны. Различные способы применение однотипного вооружения давали существенно разные результаты. Выбор эффективной стратегии давал огромные преимущества, несмотря на недостаток материальных средств. Например, оказывалось, что потери судов в конвойных операциях в гораздо большей степени определяются выбором размеров конвоев, чем характеристиками судов. Именно задача оптимальной организации конвоев стала первой задачей широко известной исследовательской фирмы «Рэнд корпорейшен».

Подобные задачи Берталанфи группировал в три вида проблем, и соответственно три вида системных исследований:

1) Инженерия систем: научное планирование, проектирование, оценка и конструирование систем «человек – машина».

2) Исследование операций: научное управление существующими системами людей, машин, материалов, веществ, денег и т. п.

3) Человеческая инженерия: научная адаптация систем, и особенно машин, для получения максимальной эффективности при минимальных затратах.

Из построений Берталанфи следует однозначный вывод, что на современном этапе организационные аспекты практической деятельности требуют не менее пристального внимания, чем технологические в узком смысле этого слова. Следует отметить, что современная наука и практика многократно подтверждали правоту Берталанфи.

Таким образом, к началу 70-х гг. системный анализ стал основой управления в экономике, политике, военном деле. В науке системный анализ стал основной методологией в экономике, экологии, социологии, демографии, ряде разделов медицины.

По причине забвения идей А. А. Богданова в СССР, а также в силу идеологического давления на науку, советские ученые несколько отставали в системных исследованиях от своих западных коллег. Однако запросы практики (в основном касающиеся принципов проектирования больших человеко-машинных систем военного назначения) привели в конечном итоге к признанию и кибернетики, и системного анализа в СССР. Признанию системного подхода способствовали также сильные традиции междисциплинарных исследований и синтеза научного знания, столь свойственные русской науке (что проявлялось в работах Менделеева, Вернадского, Докучаева, Чижевского и т.п.). Во второй половине 70-х гг. ведущие системные коллективы объединяются в рамках Всесоюзного института системных исследований АН СССР (ВНИИСИ АН и ГКНТ СССР) – в настоящее время Институт системного анализа РАН (ИСА РАН).

Следует отметить, что разрабатываемые в рамках системного анализа методы были бы нереализуемы, если бы к середине XX в. не были созданы те отрасли математики, которые объединены в рамках математической кибернетики и исследования операций. Появление вычислительных машин также способствовало реализации методологии системного анализа, так как большинство математических задач системного анализа не имеют аналитических решений и разрешимы только численными методами.

Не следует смешивать системный анализ с математическими методами решения системных задач. Чтобы применить тот или иной математический аппарат необходимо сначала сформулировать соответствующую задачу. Как показывают результаты системных исследований последних десятилетий, одну и ту же задачу можно попытаться решить с помощью различных математических методов. Поэтому сама по себе структуризация проблемы, постановка конкретной задачи, выбор наиболее адекватного специфике задачи и специфике системного объекта типа математического описания являются самостоятельными проблемами. Именно методология их решения и является сутью системного анализа. Таким образом, приемы системного анализа обеспечивают успешное решение задач так называемого «предмодельного» этапа исследований. С практической точки зрения системные методы наиболее эффективны на предпроектных этапах. Изучение системного анализа целесообразно строить, исходя из специфики задач в отличие от изучения математической кибернетики и исследования операций, которые призваны показать, как решать уже формализованные задачи, исходя из специфики математического аппарата, уже к этому моменту выбранного.

Отсюда научная доктрина системного анализа – «практическо-управленческое» видение научных проблем, стремление минимизировать их описание и применить для их решения наиболее простой, по возможности, формальный аппарат. Искусство системного анализа – это, прежде всего, умение максимально просто сформулировать проблему, используя наиболее общие свойства сложных систем.

Следует заметить, что на Западе часть специалистов по компьютерному моделированию в 1980-х и 1990-х гг. называли «аналитиками» в противовес «программистам». Аналитики изучают объект моделирования, предлагают структуру модели, в значительной степени зависящую и от целей моделирования. Программисты пишут алгоритм предложенной модели, проводят идентификацию ее параметров, создают компьютерную реализацию данной модели. Ту же роль, что играют аналитики при разработке компьютерных моделей, выполняют инженеры-системотехники при конструировании сложных технических систем.