Глава 3. Модели и моделирование

Моделирование - неотъемлемая часть любой деятельности

Субъект, существуя в реальном мире, взаимодействует с ним,

осуществляет ту или иную деятельность. Все возможные виды

деятельности можно разбить на два типа:

познание мира и преобразование его

М|"Г,7С"а°' (Рис- З-1)- Важно понять, что любая

Italian» V / деятельность субъекта становится воз-

мира ^ L? можной только благодаря моделям -

системам, специфика которых

направлена на обеспечение взаимодействия

между субъектом и реальностью. Мо-

,, , . , дели играют роль своеобразного по-

I [рСОбрШОШШНС » / Г Г Г

"¦ч" Л L средника между ними.

Моделирование не является таким

м"|ч*аш ""»'««' действием, которое можно делать, а

РИС- 3'' можно и не делать: моделирование

есть неизбежная, обязательная часть любой деятельности человека (и

не только человека, но это разговор отдельный). Покажем это для

обоих типов деятельности.

Начнем с преобразовательной. Что бы человек ни делал, изменяя

реальность, еще до начала самой работы он должен определить цель,

образ желаемого будущего, т.е. модель того, чего пока нет, но что

хотелось бы осуществить, что должно появиться в конце работы. Это

первый аргумент о необходимости моделирования. Но это еще не все:

для достижения конечного результата необходимо выполнить

определенную последовательность промежуточных действий, а для того,

чтобы их правильно выполнить, нужно еще до начала работы описать

эту последовательность, т.е. создать модель (план, алгоритм) хода

работы. Таким образом, преобразовательная (трудовая, управленческая)

деятельность невозможна без моделирования.

Теперь о познавательной деятельности. Конечный результат

познания - полученная информация о внешней среде - должен быть

зафиксирован, описан, представлен в виде определенной модели.

Знания вообще существуют только в форме моделей, т.е. модель есть

форма существования знаний. Конечной целью познания является

I ЛЛВА 3. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

49

построение моделей интересующей нас части мира. Но не только

поэтому познание невозможно без моделирования. Важно также, что и

сам процесс получения информации извне происходит с помощью

специальных моделей. Это только кажется, что стоит открыть глаза и

информация сама хлынет через них. Во всех языках различаются

понятия "смотреть" и "видеть". Можно смотреть и не увидеть, можно

видеть то, чего на самом деле нет. Врач, осматривающий пациента,

обращает внимание на такие внешние признаки, которые ничего не

говорят неспециалисту. С помощью гипноза или использования

эффектов обмана зрения можно заставить человека увидеть

несуществующее. Все это происходит благодаря тому, что информация световых

сигналов обрабатывается нашими моделями, прежде чем достичь

состояния, осознаваемого как зрительный образ. Это относится не только

к фению, но и ко всем остальным чувствам, являющимися каналами

сиязи субъекта со средой. Необходимо напомнить, что субъект

одновременно является объектом. Объект "напрямую" взаимодействует со

средой, а субъект - только через модели. Например, потрогав горячую

плиту, вы обожжетесь как объект. Но если подменить ваши модели

гипнозом или наркотиком, вы не будете ничего чувствовать. Еще

более нагляден известный психологический опыт, когда у человека,

убежденного, что утюг горячий, возникает ожоговый волдырь после

прикосновения к нему, хотя на самом деле утюг холодный.

Итак, любая деятельность

субъекта, любое его

взаимодействие с внешним миром

происходят посредством

моделей, хотя как объект он

непосредственно связан с

окружающей средой (рис. 3.2).

Мир моделей субъекта

начинает наращиваться на базе

врожденных моделей путем

извлечения информации из

опыта жизни. А поскольку и

врожденные модели у разных

индивидов разные (особенно

трудно родившимся с дефек-

Мир реальных систем тами) и ЛИЧНЫЙ ЖИЗНвННЫЙ

Рис з 2 опыт протекает сугубо инди-

Мнр

Пошлине мира

Мир моделей

Врожденные мод

Приобретении!

50 ЧАСТЬ I. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

видуально, то и построенный к настоящему времени мир моделей у-

каждого субъекта уникален. А это означает, что каждый видит,

воспринимает и оценивает мир по-своему. (Конечно, это не значит, что1

между субъектами нет ничего общего; наоборот, многие их модели

могут быть совпадающими или совместимыми.) Это многообразие

индивидуальных миров играет существенную роль в обществе и должно

учитываться при работе с людьми, в частности при решении проблем,

чему посвящена данная книга.

Установив чрезвычайную важность моделирования в жизни

субъекта, перейдем далее к рассмотрению того, как строятся модели, а затем

и к обсуждению важных для нас свойств различных моделей.

Анализ и синтез как методы построения моделей

Пусть нам надо познать, понять некоторую сложную для нас систему,

т.е. перевести ее из сложной и малопонятной в простую и понятную.

Это значит, что нам следует построить модель этой системы,

содержащую нужную нам информацию. В зависимости от того, что нам

требуется узнать, объяснить - как система устроена или как она

взаимодействует со средой, различают два метода познания: аналитический

и синтетический.

Процедура анализа состоит в последовательном выполнении

следующих трех операций:

- Сложное целое расчленить на более мелкие части,

предположительно более простые.

-Дать понятное объяснение полученным фрагментам.

- Объединить объяснение частей в объяснение целого.

Если какая-то часть системы остается все еще непонятной,

операция декомпозиции повторяется и мы вновь делаем попытку объяснить

новые, еще более мелкие фрагменты (рис. 3.3). На схеме

объясненные объекты заштрихованы. (В некоторых случаях анализ отдельной

ветви может "затягиваться", так и не дойдя до объяснимого

фрагмента. Это признак отсутствия знания, способного сделать фрагмент

элементарным. Позитивным знанием в этом случае является

обнаружение того, какого именно знания нам не хватает.)

Полученные знания представляются в виде моделей нашей

системы. Первым продуктом анализа является, как это видно из схемы,

перечень элементов системы, т.е. модель состава системы.

ЩМ\Л .1. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

51

РИС. 3.3

N Самая серьез-

Паи лопушка ана-

щ состоит в

Лйсности разор-

I. связи частей

ри декомпози-

Ии, разрушив

М самым эмерд-

цтные свойства

«темы. Так что

«пильный, ка-

Ствснный ана-

3 должен осу-

ествлять

йличение частей, а не разбиение на части при декомпозиции. Иначе

ьзя будет выполнить последнюю операцию анализа: объяснение

ого невозможно только через объяснение частей. Объяснить целое

•мчит установить его эмерджентные свойства, а для этого необхо-

мо установить (или восстановить) связи между частями. Таким обра-

, вторым продуктом анализа является модель структуры системы.

Итак, в результате анализа мы получаем информацию об устрой-

¦ и работе системы.

Аналитический метод дал замечательные результаты познания

в человеком. Вся структура наших знаний имеет иерархический

ктер: единый мир разбивается на отдельные области, избранные

метом исследований разными науками: физикой, химией, исто-

й и т.д. В каждой науке тоже своя аналитическая организация. В

дой области знаний дело доводится до элементов, из которых об-

ются все объекты ее исследования: элементарные частицы в фи-

, молекулы в химии, фонемы в звуковой и символы в письменной

1И, клетки в биологии, ноты в музыке и т.д. и т.п. Успехи аналити-

кого метода так значимы, что сложилось даже впечатление, будто

- единственный научный метод (часто в речи слова "изучить" и

анализировать" используются как синонимы).

Однако есть вопросы, на которые анализ в принципе не может от-

ь, так как ответ лежит не во внутреннем устройстве системы.

Пробуйте путем любого (химического, физического, художествен-

) анализа выяснить, в чем сила и значение денежной купюры. Вы

:ете досконально изучить анатомию человека, но не объясните,

52 ЧАСТЬ I. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА I

почему природа создала два пола. Ответы на вопросы такого рода даетг

синтез.

Синтетический метод состоит в последовательном выполнении

трех операций:

- Выделение большей системы (метасистемы), в которую

интересующая нас система входит как часть.

- Рассмотрение состава и структуры метасистемы.

- Объяснение роли, которую играет наша система в метасистеме,

через ее связи с

другими подсистемами

метасистемы (рис. 3.4).

Конечным продуктом

синтеза является

знание связей нашей

системы с другими

частями метасистемы,

т.е. модель черного

ящика. Но чтобы ее

построить, нам при-

Aniwin (см. рис. з.з) шлось попутно создать

РИС. 3.4 модели состава и

структуры

метасистемы как побочные продукты. Ясно, что качество синтеза напрямую

зависит от качества модели метасистемы, о чем следует особо позаботиться.

Анализ и синтез не противоположны, а дополняют друг друга.

Более того, в анализе есть синтетическая компонента, а в синтезе -

анализ метасистемы. Что из них или в какой последовательности их

применять в конкретном случае - решать самому исследователю.

Что такое модель?

Мы уже сформулировали два определения модели. Первое: модель есть

средство осуществления любой деятельности субъекта. Второе:

модель есть форма существования знаний. Можно несколько дополнить

каждое из этих определений указанием на то, что модель - тоже

система, со всеми описанными в гл. 2 общесистемными свойствами.

Отличительная особенность моделей от других систем состоит (в

дополнение к тому, что говорят два определения) в их предназначенности

отображать моделируемый оригинал, заменять его в определенном

1А11Л .1. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

53

ношении, т.е. содержать и представлять информацию об оригинале,

ырн'жм эту мысль в виде еще одного общего определения: модель

1>и> системное отображение оригинала.

Нее три определения носят очень общий, можно сказать, фило-

фский характер. Для дальнейшего нам понадобится конкретизация

lion моделей и их характерных свойств. Как мы уже знаем, уточне-

е описания модели можно сделать с помощью анализа и синтеза.

Иалитическии подход

Иилитический подход направлен на выяснение, из чего состоит рас-

"втриваемая система. Первую декомпозицию сделаем, отметив, что

ть два типа материалов, из которых создаются модели: средства

ишемия и материальные средства - предметы и вещества. Соответ-

~нно этому модели разделяются на абстрактные иреальные (рис. 3.5).

Продолжим анализ и осуществим декомпозицию ветви "абстракт-

6" модели. Из чего и как они строятся? Ответ на этот вопрос озна-

бы, что мы объяснили, как происходят мыслительные процессы.

мышление является столь сложным, столь мало познанным явле-

ем, что на очередном шаге декомпозиции у нас в основном оказы-

ся необъяснимые фрагменты (рис. 3.6): большинство проявле-

мышления, отмеченных в нашей схеме (и вовсе не исчерпывающих

проявлений), не поддается объяснениям, отвечающим научным

ндартам завершенности.

Более определенно мы можем говорить об абстрактных моделях,

йрые являются как бы конечным продуктом мышления, приготов-

ным для передачи другим субъектам. Это модели, воплощенные

-.ствами языка: они поддаются регистрации (тексты, аудиозаписи) и

• изучаться как объекты, отчужденные от непосредственно мышле-

, но являющиеся его продуктами, содержащими информацию о нем.

Роль языка в жизни общества не-

"можно переоценить: он не только

едство общения, но и носитель

Г.ьтуры, и средство организации,

ровления, и основной компонент

1 моделей субъекта. Языкознание

чяется одной из самых сложных

ественных наук (которую почему-

относят к гуманитарным). В свое

РИС. 3.5

54 ЧАСТЬ I. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

время даже Сталин счел нужным выразить;

свое отношение к ней.

Мы обратим внимание на те особенно-;

сти языка, которые потребуются для

обоснования и использования технологии

прикладного системного анализа.

Главная для нас особенность - то, что

язык является универсальным средством

моделирования: говорить можно о чем

угодно. Из многих свойств языка, обеспечиваю^

щих ему это свойство, обратим внимание на

расплывчатость смысла слов.

Приведем пример словесной модели

некоторой ситуации. "В комнату вошел

высокий красивый молодой человек, неся

тяжелый сверток". Так и видится реальная

картина. Но "высокий" - какого именно

роста? "Молодой" - а сколько ему лет? Не

говоря уж о том, что такое "красивый".

"Тяжелый" - какого веса? Практически ни одно

слово естественного языка не имеет

точного смысла. Можно привести аналогию:

"смысл" конкретной ситуации - точка,

"смысл" слова - облако. Описывая

конкретную ситуацию, мы как бы обволакиваем

точку облаками, понимая, что истина где-то в

середине этого скопления. В большинстве

случаев, особенно в быту, такого

приблизительного, расплывчатого описания бывает

достаточно для действий, часто успешных.

В некоторых видах деятельности такая расплывчатость сознательно

используется как важный позитивный фактор: поэзия, юмор,

политика, дипломатия, мошенничество...

Однако в случаях, когда необходимо произвести конкретный

продукт, достичь конкретного результата, этой конкретности начинает

мешать расплывчатость бытового языка. И тогда те, кто занимается

конкретной деятельностью, изживают мешающую неопределенность,

вводя в язык более точные термины. У всякой группы с ее общими

целями вырабатывается свой, специфический язык, обеспечивающий

нужной точностью эту деятельность. У скотоводческого африканско-

Абстрактные

модели

Иителлест

Эмоции

Образы

Творчество

Интуиция

Озарение

Подсознание

Телепатия

Предвидение

Сновидения

.9

.?

.?

.9

.?

.?

.9

.?

.9

.9

' Языки

РИС. 3.6

ЙЛ 1. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

55

Лсмени масаев есть сотни терминов для характеристики коров; у

"ных народов - множество терминов, определяющих' состояние

; на своих языках разговаривают физики, медики, юристы; уго-

ики "бегают по фене"; молодежь говорит на слэнге, не понятном

мрослых; лондонские "низы" разговаривают на "кокни".

Общий вывод: всякая фупповая деятельность требует выработки

пильного, более точного, чем разговорный, языка; условно назо-

$го профессиональным.

Профессиональные языки более точны, чем разговорный, за счет

Шей определенности их терминов. Важно осознать, что снятие

ределенности может быть осуществлено только за счет новой,

нательной информации.

Таким образом, увеличение точности смысла языковых моделей

10 счет добывания и включения в язык все новой и новой инфор-

и о предмете интереса.

еть ли предел этому процессу уточнения? Есть, и это язык мате-

ки, в котором термины максимально точны, однозначны. Правда,

Остыо изжить неопределенность невозможно, иначе было бы не-

"жно о бесконечности мира говорить конечными фразами. Есть

i.ko (и не только вспомогательных, но и базовых) понятий в

маке, имеющих расплывчатый смысл: "приблизительно равно",

ительно больше (меньше)", "бесконечно мало (велико)", "нео-

енно" и т.д. И все же математический язык является крайним,

точным справа в спектре языков описания реальности (рис. 3.7).

перь мы можем оценить слова Канта, которые повторяли и ин-

ровали многие философы, о том, что всякая область знаний

ьше может претендовать на звание науки, чем больше она пользу-

втематическими моделями.

, что какая-то наука недостаточно математизирована (история, био-

, медицина, психология, политология и т.п.), означает лишь то, что

-кт столь сложен, столь мало изучен, что до математической точно-

еще далеко. Но есть перспектива.

я полноты картины отметим еще одну особенность языков. Куль-

индивида (мир его моделей) образуется из взаимодействия его

"денных

"ей и

/ры его

, ильной

ы, в том

• (а воз-

0, и в пер-

Профессиональные языки

"товарный

язык

РИС. 3.7

Язык

математики

56 ЧАСТЬ 1.МЕТОД0Л0ГИЯПРИКЛАДН01_0СИСТЕМН0Г0ЛНАЛЙ

вую очередь) языков, входящих в эту культуру. Здесь проявляется сво

ство ингерентности, совместимости внутренней и внешней культ)

Случается, что их полного согласования достичь не удается: генети!

доказали, что иногда неспособность научиться грамотно говорить

писать заложена в генах субъекта; человек, не имеющий абсолютно]

слуха, при всем старании не может полностью познать язык музык

люди с преобладающим "правополушарным" мышлением испытыв

ют своего рода аллергию к математике; люди, в зрелом возрасте п

павшие в эмиграцию, испытывают чувство ностальгии и т.п. Одна

языков так много, что каждый находит возможность сформировав

свою культуру так, чтобы в каком-то отношении обеспечить свое п

сильно успешное взаимодействие с окружающей средой.

Для дальнейшего важны два момента:

1. Имеется спектр языков разной степени определенности и, след

вательно, ему соответствует спектр моделей разной степени точносп

2. Одной из главных особенностей прикладного системного ач

лиза является попытка, старание развить описание проблемной ситу

ции, представленное клиентом, в сторону все более и более точно!

описания проблемной ситуации, от ее первоначального "рыхлоп

описания в сторону "жесткого". Часто до математического описан!

дело не доходит за ненадобностью: проблема может быть решена

при не очень точном определении условий. Но важна тенденция вкл«

чения в модель все новой и новой информации, пока ее не окажете

достаточно для решения проблемы; важен сам факт движения в сп

рону уточнения.

Сделаем теперь еще один акт декомпозиции, пытаясь добраты

до элементарных абстрактных моделей. Очевидно, что к числу эл<

ментарных языковых моделей относятся слова. Что же является opi

гиналом для слова-модели?

Классификация - простейшая абстрактная модель

разнообразия реальности

Пожалуй, главное назначение языка - описывать, отображать беско

нечно разнообразный мир. В мире нет абсолютно одинаковых объев

тов. Даже если считать, например, электроны тождественными по евс

им электрическим и механическим свойствам (хотя имеются основани

утверждать, что это не совсем так: закон их распределения, выведе*

ГЛЛНЛ 3. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

57

Ими из предположения об их идентичности, в эксперименте не совсем

точно выполняется) - они отличаются хотя бы координатами. Как же

описывать бесконечно разнообразный мир конечными фразами? Вы-

Нод один - делать это огрубление, приблизительно, упрощенно.

Первый шаг упрощения основан на том, что все объекты

различны, но одни отличаются друг от друга "слабо", "мало",

"незначительно", другие - "сильно", "существенно" (обратите внимание на оце-

иочность этих терминов). Идея теперь состоит в том, чтобы объединить

вес мало различающиеся объекты в одну группу, оставив вне ее все

| сильно различающиеся. .

I Второй шаг упрощения состоит в том, чтобы отказаться от учета

различий внутри группы, пренебречь малыми отличиями, считать

членов группы одинаковыми. Такую группу принято называть классом.

Оставшиеся вне класса объекты тоже разнообразны, и хотя "силь-

I но" отличаются от тех, которые вошли в класс, по некоторым другим

б признакам снова оказываются между собой "похожими" либо "раз-

I личными". Это дает возможность выделить новые классы похожих

I внутри них и отличающихся от других классов.

В итоге бесконечно разнообразный мир описывается 'конечным

, множеством отличающихся друг от друга классов.

Для выражения различий между классами им присваиваются раз-

Личные имена (названия, обозначения, символы, номера и т.п.). Эти

Имена и есть слова некоторого языка. Деревья {все деревья),

животные (тоже все), люди, здания, насекомые, реки и т.д. - примеры имен

Классов. Классифицировать можно не только объекты, но и свойства

(цвета, звуки, силы, размеры и т.д.), и процессы (ходить, бегать, тя-

руть, есть, пить и т. д. и т.п.). Таким образом, слова языка есть

названия некоторых классов. Классификация есть простейшая

абстрактная модель разнообразия действительности.

Распознавание, идентификация объекта в данном случае состоит

I выяснении того, к какому классу он принадлежит (какое имя он

должен носить).

При построении моделей субъект имеет простор для

неформальных, творческих действий.

Во-первых, необходимо выбрать характеристику, параметр, меру

различия между объектами. Множественность характеристик являет-

•Оя одной из причин множественности классификаций. Особый (и не-

I тривиальный) вопрос - классификация не по одному, а по нескольким

признакам.

f

58 ЧАСТЬ I. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Во-вторых, от конкретизации оценочных понятий "слабых" т

"сильных" различий зависят число различаемых классов и задание*

границ между ними.

Важно помнить, что любая классификация есть только модель

разнообразия реальности, что реальность более сложна, что всегда

найдется объект, который нельзя однозначно отнести к тому или иному

классу.

¦

Искусственная и естественная классификации

Различают два вида классификаций: искусственную и естественную.

При искусственной классификации разделение на классы

производится "так, как надо", т.е. исходя из поставленной цели - на столько

классов и с такими границами, как это диктуется целью. Например

(это научные данные), крестьянские семьи в 20-е гг. XX в. в Сибири

отличались по зажиточности q согласно "колоколообразному"

распределению (рис. 3.8) - таково было их разнообразие. Для некоторых

целей было введено разделение крестьян на три класса: бедняки,

середняки, кулаки, что упрощенно описывало их разнообразие. Однажды

на основе этой модели большевики поставили задачу "ликвидировать

кулачество как класс" и реализовали эту цель. Характерно, что граница

между классами была определена нечетко, что только усилило произвол.

Не зря искусственную классификацию называют еще произвольной.

Несколько иначе производится классификация, когда

рассматриваемое множество явно неоднородно (рис. 3.9). Природные

группировки (их в статистике называют кластерами) как бы напрашиваются

быть определенными как классы, что и приведено на рис. 3.9 (отсюда

р<4

i

Искусственная

классификация

/—4 \

( \

Л

~^ Реальность

О Б С К Ч

РИС. 3.8

1 МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

59

Естественная

классификация

Реальность

мне классификации естественная). Однако следует иметь в виду

*|то и естественная классификация - это лишь упрощенная, огруб-

ия модель реальности. Например, кажущееся очевидным деление

иегов на "живые" и "мертвые" наталкивается на трудности в опре-

•нии законности изъятия органов из умершего человека для их

newt живому: не всегда очевидно, что пострадавший не может

Ъ возвращен к жизни. При перезахоронении Гоголя через'много

Обнаружилось, что он в гробу лежит на боку, что возможно лишь

том, что его похоронили живым, хотя по всем признакам он был

ТВ. Другой пример - "очевидное" деление людей на мужчин и жен-

I, Мало того, что иногда рождаются гермафродиты; иногда (по

статике 4%) индивид из-за перепутавшихся в нем био-хемо-психоло-

|ских процессов сам не в состоянии однозначно отнести себя к

у или иному полу. Олимпийскому комитету однажды пришлось

ВТИ генетический тест в женских силовых видах спорта, так как

• из абсолютных чемпионок мира по структуре хромосом оказа-

I. мужчиной (при всех внешних признаках женщины, хоть и грубо-

}й).

Являясь простейшей моделью, классификация лежит в основе дру-

I, более сложных абстрактных моделей. Это достигается как увели-

|ием числа классов, так и введением все новых и новых соотноше-

I между классами.

В ряде случаев указанные недостатки однозначной классифика-

I становятся неприемлемыми. Разработаны два типа обобщения

ссификации: статистическая и расплывчатая.

При классификации случайных объектов или величин вводят по-

•ие перекрытия распределений и связывают ошибки классифика-

И с этим перекрытием. В качестве примера на рис. 3.10 изображено

60

ЧАСТЫ. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА^

Вероятность

ошибки

X, с X,

Статистическая классификация

РИС. 3.10

разбиение границей С величины X на классы А", и Х2, связанные с

распределениями р/х) и р2(х). (Заштрихованные области равны

вероятностям ошибок.)

Иной тип неопределенности классификации описывается теорией

расплывчатых (нечетких) множеств. Эта теория основана на

допущении принадлежности одного объекта одновременно к разным

классам. В этой модели не существует четкой границы между классами.

Можно лишь говорить о степени принадлежности данного объекта к

тому или иному классу. Эта степень выражается функцией

принадлежности, принимающей значение от 0 ("точно не принадлежит") до 1

("точно принадлежит"). Например, классификация чисел на "малые",

"средние" и "большие": некоторое число может принадлежать

одновременно ко всем введенным классам, хотя и в разной степени (т.е. с

различными значениями функции принадлежности N (п)) (рис. 3.11).

Расплывчатая классификация

РИС. 3.11

?ЛЛ11Л 3. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

61

Г

I la этом закончим рассмотрение абстрактных моделей, так как

имеющегося ограниченного знания о них нам достаточно для

изложения последующего материала.

1Ч'нльные модели

Второй класс моделей образуют реальные предметы, используемые в

leci'Be моделей. Аналитический прием классификации по

происхождению подобия между моделью и оригиналом приводит к трем типам

^сильных моделей.

11срвый тип назовем моделями прямого подобия. Прямое подобие

|Между моделью и оригиналом устанавливается вследствие их непос-

|дственного взаимодействия (следы, отпечаток пальца, печать и т.д.)

¦ДИбо вследствие цепочки таких взаимодействий (фотография, макет

[ШШЯ И Т.П.).

Второй тип - модели косвенного подобия, или аналогии. Похожесть,

Мологичность двух явлений объясняется совпадением закономернос-

й, которым они подчиняются. Абстрактные модели (теории) двух

Йвлений могут "перекрываться", а это приводит к похожести данных

пилений. Поэтому наблюдая одно из них, можно высказать суждение о

JpyioM (см. рис. 3.12: О - "объект", М - "модель"). Примером служит

¦Лектромеханическая аналогия: закон Ньютона F=m-a и закон Ома

y-R I структурно идентичны. Это дает возможность отображать ме-

Миические системы электрическими, с которыми проще, удобнее ра-

1ототь. В тело многих зданий и сооружений (мостов, башен) заклады-

Иются пьезодатчики, соединенные

I электрической моделью сооруже-

1Ия. Это позволяет судить о его

состоянии и принимать решение о его

(бслуживании. Другой пример ана-

Югий - подчиненность закону

Кирхгофа токов в электросетях, пото-

Юв воды в трубопроводах,

информации в сетях связи,

транспорта на улицах города. На элект-

S рической модели можно отрабаты-

;ВП'гь оптимальные структуры и

, управление для соответствующих

Остей. Моделями косвенного подо-

Аншюгня

РИС. 3.12

62 ЧАСТЫ. МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОГО СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

бия являются: аналоговые ЭВМ, следственный эксперимент в

криминалистике, исторические параллели, жизни разлученных однояйцовых

близнецов, подопытные животные в медицине и т.д.

Однако следует осторожно пользоваться аналогиями, поскольку,

кроме совпадающих закономерностей, у разных явлений есть и

несовпадающие. Поэтому не все заключения о модели можно

переносить на оригинал, не все особенности оригинала содержатся в модели -

аналоге. Иногда вводится понятие "сила аналогии ", связанное со

степенью "перекрытия" сравниваемых теорий.

Третий тип реальных моделей основан на подобии, которое не

является ни прямым, ни косвенным. Например, буквы - модели звуков;

деньги - модели стоимости; различные знаки, сигналы, символы,

карты, чертежи содержат соответствующую информацию. Соответствие

такой модели и оригинала устанавливается в результате соглашения

между ее пользователями, носит культуральный, условный,

информационный характер. Назовем такие модели моделями условного

подобия. Они успешно работают, но лишь до тех пор, пока известны и

соблюдаются договоренности, соглашения о их значении (денежная

реформа, мертвые языки, секретные знаки и т.п.).

Дальнейшее аналитическое рассмотрение множества всех

реальных моделей не удается довести до определения общих элементов:

слишком велико разнообразие предметов, используемых в качестве

моделей. Можно, конечно, выделить элементы конкретной реальной

модели (например, географической карты), но выводы будут иметь

частный характер.

Синтетический подход к понятию модели

В соответствии с синтетическим методом объяснение природы

моделей начинается с определения метасистемы, в которой модель

является частью. Начать выделение метасистемы моделирования можно с

введенного выше определения модели как отображения оригинала. Это

определение уже выделило два элемента метасистемы: модель и

моделируемый оригинал.

Важная особенность модели состоит в том, что модель никогда не

тождественна оригиналу (даже когда стараются этого достичь -

фальшивые банкноты, копии произведений искусства и прочие подделки).

Часто в этом просто нет необходимости: каждая модель нужна для

I ЛЛНЛ i. МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

63

определенной цели, а для этого потребуется лишь некоторая (далеко

не ноя) информация об оригинале.

I (елевая предназначенность моделей имеет ряд важных следствий.

11ервое состоит в том, что цель моделирования определяется

неким субъектом, который, следовательно, должен быть включен как еще

оли и элемент в состав метасистемы.

Разнообразие целей ведет к множественности различных моделей

для одного и того же оригинала. Например, нас не должно озадачи-

HIHI. наличие нескольких разных определений чего-то; разных показа-

I ним свидетелей одного и того же события и т.д. В качестве примера

1 множественности моделей одного объекта можно привести, что для

описания разных отношений между субъектами в прикладном систем-

Ном анализе рассматриваются три типа идеологий (см. гл. 1), а

политологу P. Эпперсону потребовалось различать пять типов правления в

обществе:

"Правление никого: анархия.

Правление одного человека: диктатура, или монархия.

Правление немногих: олигархия.

Правление большинства: демократия.

Правление закона: республика".

Модели явления могут даже противоречить друг другу (как

корпускулярная и волновая теории света). Модели можно различать по

Типу целей. К примеру, полезной бывает классификация моделей на

поишнательные и прагматические.

Познавательные модели обслуживают процессы получения

информации о внешнем мире, они представляют имеющиеся знания,

подвержены изменениям при присоединении к ним новых знаний.

Познавательные модели не претендуют на окончательность,

тнершенность: всегда остается что-то непознанное. В

познавательной практике принято терпимо относиться к отличающимся и даже

противоречивым мнениям. Научные модели подвергаются

постоянному сомнению и проверке на правильность, непрерывно уточняются и

развиваются.

Прагматические модели обслуживают процессы преобразования

реальности в соответствии с целями субъекта. Они отображают пока

несуществующее, но желаемое (проекты, планы, программы,

алгоритмы, нормы права и т.д.) и имеют нормативный, директивный

характер. Это придает им статус "единственно верных", что ярко выражено

в религии, морали, стандартах, технических чертежах, технологиях и

64