Общая теория систем - обзор проблем и результатов

Л. фон БЕРТАЛАНФИ

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ — ОБЗОР ПРОБЛЕМ И РЕЗУЛЬТАТОВ

* L. von Bertalanffy. General System Theory: A Survey. Сокращенный перевод с английского выполнен Б. Г. Юдиным с рукописи,  представляющей собой «Введение» к книге: L. von Bertalanf­fy. General System Theory. Foundations, Development, Applications. N.Y., Braziller, 1968.

1. Системы повсюду

Каждый, кто захотел бы проанализировать наиболее употребительные современные понятия и ходячие выражения, обнаружил бы в самом начале списка слово "система". Это понятие распространилось во всех сферах науки и проникло в обыденное мышление, в жаргон и в средства массовых коммуникаций. Системное мышление играет ведущую роль в широком диапазоне человеческой деятельности — от индустриального предприятия и средств вооружения до эзотерических тем чистой науки. Системам посвящается несметное множество публикаций, конференций, симпозиумов и учебных курсов. В последние годы появились профессии под такими названиями, как проектирование систем, анализ систем, системотехника и т. д., которые совсем недавно были не известны. Они составляют самое ядро новой техники и технократии; специалисты, работающие в этих областях, являются «новыми утопистами» нашего времени (Boguslaw [23]); в отличи от классического поколения утопистов, идеи которых не выходили за пределы книжных полок, они трудятся над созданием Нового Мира, Прекрасного или какого-либо иного:

Этот процесс вызван многими сложными причинами. Одна из них — появление наряду с энергетикой техники автоматического управления. В результате стали развиваться автоматизация, вычислительная техника и т. д. Появились самоуправляющиеся машины — от скромного термостата до самонаводящихся ракет второй мировой войны и значительно усовершенствованных современных моделей ракет. Это привело к изменению «идеологии» исследования. Техника стала рассматриваться в категориях не отдельных изделий, а "систем", включающих в себя не только разнородные технические процессы — механические, электронные, химические и т. д., но и отношения между человеком и машиной, а также многочисленные финансовые, экономические, социальные и политические проблемы. В результате воздушное или даже автомобильное сообщение не сводится к вопросу о том, сколько машин курсирует по дорогам, а представляет собой систему, которую необходимо планировать и специально создавать. Подобный характер носят многочисленные проблемы, возникающие в современном производстве, коммерции и в процессе создания военной техники.

Все это привело к тому, что «системный подход» стал насущной необходимостью. Если дана некоторая цель, то для того, чтобы найти пути и средства ее реализации, требуется специалист (или группа специалистов) по системам, рассматривающий альтернативные решения и выбирающий те из них, которые обеспечивают оптимизацию, наибольшую эффективность и минимальные затраты в чрезвычайно сложных сетях взаимодействий. Для решения указанных проблем требуются тщательно разработанные технические приемы и совершенные вычислительные машины, значительно превосходящие временные и умственные возможности математика вчерашнего дня. Современные вычислительные машины, автоматизация и кибернетизация и системная наука, вместе взятые, представляют собой развившуюся в последние десятилетия новую техническую революцию, то, что можно назвать «второй промышленной революцией».

Было бы ошибкой относить указанные изменения только к промышленному и военному производству. Ныне даже политические деятели требуют применения «системного подхода», считая его революционно новой концепцией [22] [29], к своим неотложным проблемам, таким, как загрязнение воздуха и воды, перегруженность дорог транспортом, пороки урбанизации, преступность среди молодежи и организованный бандитизм, городское планирование [93] и т. д.

Все эти указанные изменения остались бы только одной из многих граней нынешних изменений в нашем индустриальном обществе, если бы не один существенный момент, который легко упустить, занимаясь детально разработанными и поэтому необходимо ведущими к узкой специализации проблемами вычислительной математики, системотехники и связанных с ними областей знания. Дело заключается не только в технических усовершенствованиях, благодаря которым создаются более крупные и улучшенные изделия (или более прибыльные, обладающие большей разрушающей способностью, или и то и другое вместе). Изменяются основные категории мышления, причем сложность современной техники — только одно и, возможно, не самое важное проявление этого. Так или иначе, но во всех областях современного знания мы вынуждены сталкиваться с необходимостью анализа сложных объектов, определенных «целостностей» или «систем». Это ведет к фундаментальной   переориентации научного мышления.

Мы рассмотрим несколько примеров, выбранных более или менее произвольно, для того чтобы охарактеризовать эту переориентацию.

Начнем с физики. Хорошо известно, что наряду с огромными успехами последних десятилетий в физике возникли также новые проблемы или даже новый тип проблем. Вероятно, неспециалисту прежде всего бросается в глаза факт существования достаточно большого числа — порядка сотни — элементарных частиц, с которыми современная физика не очень-то знает, что делать. По словам одного известного ученого, дальнейшее развитие ядерной физики «требует большой экспериментальной работы, а также создания дополнительных мощных методов оперирования с системами, состоящими из большого, но не бесконечного числа элементов» [31].

Эту же мысль выразил в 1964 г. видный физиолог А. Сент-Дьёрди в довольно причудливой форме: «Когда я приступил к работе в Институте перспективных исследований в Принстоне, я надеялся. что в компании великих атомных физиков и математиков я смогу кое-что узнать о живой материи. Но когда я однажды обмолвился о том, что в любой живой системе имеется больше двух электронов, физики не захотели говорить со мной. Со всеми своими вычислительными машинами они не в состоянии были сказать, что мог бы делать третий электрон. Замечательно, что сам этот электрон хорошо знает, что ему делать. Таким образом, маленький электрон знает нечто такое, чего не знают все мудрые мужи Принстона, причем то, что он знает, должно быть чем-то очень простым» [85].

Триумф молекулярной биологии в последние годы, значительные успехи в исследовании генетического кода, новые достижения генетики, эволюционной теории, медицины, физиологии клеток и многих других областей биологии хорошо известны. В ходе этого развития становится все более явной необходимость построения «организмической» биологии, о чем автор настоящей статьи говорил на протяжении почти сорока последних лет. Биология должна интересоваться не только физико-химическим или молекулярным уровнями, но и более высокими уровнями организации живого. Это требование выдвигается с новой силой в условиях современного развития биологических знаний, однако едва ли добавился хотя бы один новый аргумент по сравнению с тем, что мы обсуждали ранее (см. Берталанфи [10] [11] [14]).

Если мы далее обратимся к психологии, то здесь долгое время в качестве основной концепции использовалась «модель робота». Поведение при этом объяснялось при помощи механистической схемы «стимул—реакция» (S—R); по образцу экспериментов над животными обусловливание выступало как основа человече ского поведения, что приводило к отрицанию его специфики и т. д. Гештальт-психология почти 50 лет назад первой выступила против механистической схемы. Позже было предложено много попыток более удовлетворительно объяснить «образ человека», причем большинство из них базировалось на понятии системы [19]. Согласно Э. Хану, Пиаже, например, «определенно связывает свою концепцию с общей теорией систем Берталанфи» [41]. В психиатрии системная точка зрения принята, возможно, даже в большей мepe, чем в психологии (см., например, [59] [18] 140] [39]).

Аналогичное положение и в социальных науках. Путаница и противоречия, характерные для широкого спектра современных социологических теорий (Sorokin [82] [83]), заставляют сделать одно твердое заключение: социальные явления должны рассматриваться как «системы».

Течение событий в наше время побуждает к принятию подобной концепции и в истории, учитывая, что в конечном счете история есть социология, взятая применительно к процессу развития рассматриваемых явлений: одни и те же социокультурные сущности в социологии исследуются в их нынешнем состоянии, а в истории — в процессе их становления.

В то время как социология (и, вероятно, история) имеет дело с неформальными организациями, другое современное направление исследований разрабатывает теорию формальных организаций, т, е, таких, которые создаются планомерно, например структура армии, бюрократии,  делового предприятия и т. д. Это направление также «базируется на философии, принимающей в качестве предпосылки,   что   единственным   осмысленным   путем  изучения организации является изучение ее как системы»; системный анализ рассматривает «организацию как систему взаимосвязанных переменных»;    поэтому    «современная теория организации неразрывно связана с проблематикой общей теории систем» (Scott [77]). Приведем слова Р. Акофа — видного специалиста в области исследования операций: «В последние два десятилетия мы являемся свидетелями быстрого развития понятия «система», ставшего ключевым в научном исследовании. Конечно, системы изучались в течение многих столетий, но теперь в такое исследование добавлено нечто новое... Тенденция  исследовать  системы как нечто целое, а не как конгломерат частей соответствует тенденции современной науки не изолировать исследуемые явления в узкоограниченном контексте, а изучать прежде всего взаимодействия и исследовать все больше и больше различных аспектов природы. Мы уже наблюдали, как под флагом системного исследования (и многих его синонимов)   осуществлялась   конвергенция   многих   весьма   специальных современных  научных   движений... Эта и многие другие подобные формы научного исследования представляют собой коллективную деятельность, включающую постоянно расширяющийся спектр научных и технических дисциплин. Мы участвуем в том, что, вероятно, является наиболее широкой из предпринятых до сих пор попыток достигнуть синтеза научного знания» [1], Таким образом, круг замкнулся, и мы вновь вернулись к тем направлениям развития современного индустриального общества; с которых начали наше рассмотрение. Каким бы отрывочным и поверхностным ни был наш анализ, из него следует, что для современных наук и современной жизни необходимы существенно новые понятия, новые идеи и категории, которые так или иначе концентрируются вокруг понятия «система». В этой связи приведу мнение советского автора: «Разработка специфических методов изучения системных объектов является одной из черт современного научного знания, тогда как для науки XIX века было характерно преимущественное внимание к выделению „элементарных" образований и процессов в природе» (Ю.А. Левада [55] — цит. но [41]),

Мы должны также упомянуть очевидные опасности этого нового направления научного исследования. По словам психотерапевта Рюша, новый кибернетический мир интересуется не людьми, а «системами» [75]. По выражению Богуслава [23], для новых утопистов, исповедующих идеи системотехники, «человеческий элемент» является наиболее ненадежным звеном. Или он должен быть изъят и заменен материальными сооружениями — вычислительной техникой, саморегулирующимися машинами и тому подобным, или же его необходимо сделать надежным, насколько это возможно те. машиноподобным, конформистским, управляемым и стандартизированным. Говоря более резко, человек в Большой системе должен быть — и в значительной степени уже стал — умственно недоразвитым нажимателем кнопок или обученным идиотом, т. е. высококвалифицированным в своей специальности, но во всех других отношениях представляющим собой лишь часть машины; В соответствии с хорошо известным системным принципом — принципом прогрессирующей механизации — индивид во все большей степени становится зубчатым колесом некоторой сложной конструкции, управляемой несколькими привилегированными лидерами, которые за дымовой завесой идеологий преследуют свои частные интересы [83, стр. 588 и след.].

Вне зависимости от того, какие специальные цели мы преследуем — то ли анализ позитивного влияния теории систем на развитие научного знания и увеличение возможности управления окружающей средой и обществом, то ли мы видим в системном движении появление некоего «Прекрасного Нового Мира», — в обоих случаях необходимо интенсивное изучение этого движения.

2. История теории систем

Насколько мы можем судить, концепция «общей теории систем» впервые была предложена автором настоящей работы еще до появления кибернетики, системотехники и связанных с ними дисциплин. Конечно, как и любое другое научное понятие, понятие системы имеет свою долгую историю. Хотя сам термин «система» далеко не всегда явно выделялся, эта история богата именами многих философов и ученых. В этой связи необходимо упомянуть «натуральную философию» Лейбница, Николая Кузанского с его совладением противоположностей, мистическую медицину Парацельса, предложенную Вико и Ибн-Халдуном версию истории после­довательности культурных сущностей, или «систем», диалектику Доаркса и Гегеля,— этот перечень, конечно, далеко не полон. Литературный гурман может также вспомнить «De ludo globb («Об игре, то есть вращении земного шара») Николая Кузанского (см., в частности 19]) и «Glasperlenspiel» («Игра стеклянных бус») Германа Гессе—в обоих случаях преобразование мира понимается как искусно задуманная абстрактная игра.

Нескольких ученых можно считать непосредственными предшест­венниками общей теории систем. В. Кёлер 1511, выдвинувший проблему «физических гештальтов», шел в этом направлении, но вставил проблему систем во всем объеме, ограничивая ее рассмот­рением гештальтов в физике (и возможностью интерпретировать на этой основе биологические и психологические явления). В своей более поздней публикации 1927 г. [52] Кёлер выдвинул тезис о теории систем, предполагающий изучение общих свойств неорга­нических систем в сравнении с органическими; до некоторой сте­пени это требование было выполнено в теории открытых систем. А. Лотка в своей классической работе 11325 г. 157] ближе всего по­дошел к этой цели, и основными формулировками на этот счет мы обязаны ему. Он действительно рассматривал общее понятие си­стемы (не ограничивая его, как Кёлер, физическими системами). Лотка, однако, был статистиком, и его более интересовали пробле­мы популяции, чем биологические проблемы отдельного организма. Этим можно объяснить некоторые непоследовательности в концеп­ции Лотки: он, например, рассматривал сообщества как системы и в то же время считал отдельный организм суммой клеток.

Несмотря на блестящую плеяду предшественников общей тео­рии систем, осознание необходимости и возможности системного подхода произошло только в самое последнее время. Его необхо­димость является следствием того, что была доказана недостаточ­ность механистической схемы изолированных причинных цепей и меристских концепций, особенно для биологических наук и прак­тических проблем, поставленных современной техникой. Его воз­можность является следствием многообразных новых исследова­ний — теоретических, эпистемологических, математических и т, д., которые, хотя ныне они только начаты, делают системный подход все более осуществимым.

В начале 20-х годов автора настоящей статьи стали приводить в недоумение очевидные пробелы в биологических—эмпирических и теоретических исследованиях. Уже упоминавшийся механистиче­ский подход,  господствовавший в то время, казалось, не замечал или активно отрицал как раз то, что существенно в явлениях жизни.

Автор   защищал  организмическую   концепцию в биологии,  подчеркивающую   необходимость   рассмотрения   организма   как   целого или системы и видящую  главную  цель биологических Hayк в открытии принципов организации живого на его различных уровнях. Первые  наши работы на этот счет восходят к 1925—1926 гг Отметим, что именно в это время была опубликована философия «органического механизма» Уайтхеда (1925 г.) [91]. Несколько поз же появились работы Кэннона по гомеостазису (в 1929 и 1932 гг [27]    [28].    Великим    предшественником    организмической    концепции был Клод Бернар, но  за пределами Франции его труды были   малоизвестны; даже теперь они еще не вполне оценены [8) стр. 960].Одновременное появление сходных идей  независимо  друг от друга и на разных континентах было симптомом возникновения новой  обобщенной  научной  концепции;   потребовалось,   однако некоторое время  для  того,   чтобы она приобрела популярность.

Здесь мы должны сделать маленькое замечание личного порядка. В последние годы ведущие американские биологи (Dubos [33] [34]; Dobzhansky [32]; Commoner [30]) вновь подчеркивают значение «организмической биологии», не упоминая, однако, ранних работ автора на этот счет, хотя в литературе Европы и, в частности у ряда ученых социалистических стран (например, Ungerer [88] Blandino [21]; Tribino [87]; Канаев [50]; Kamaryt [48] [49] Bendmann [6] [7]; Афанасьев [2]) они получили должное признание.

Философское образование автор получил в духе традиций неопозитивизма группы Морща Шлика, которая позже стала известна как Венский кружок. Несомненно, однако, что интерес к немецкому мистицизму, историческому релятивизму О.Шпенглера, истории современного искусства и другим подобным неортодоксальным направлениям помешал мне стать добропорядочным позитивистом. Более сильными были мои связи с Берлинской группой 20-х годов — «Обществом эмпирической философии», в котором видную роль играли философ-физик Ганс Рейхенбах, психолог А. Герц берг, инженер Парсеваль и др.