CC BY
56
УДК 303.5; 334.012.4
М.Г. Родионов
Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации
Омск
АБСТРАКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СИСТЕМ В ОСНОВЕ НОВОЙ ТЕОРИИ СТРУКТУР
В статье рассматриваются абстракционные свойства и общие закономерности систем, в первую очередь закономерности развития систем, в частности информационных. Полученные выводы служат базой для построения новой теории структур, которая ляжет в основу структурной политики хозяйствующих субъектов для разработки стратегии позиционирования и функционирования в рыночных условиях хозяйствования.
Ключевые слова: система, структура, теория, закономерности, свойства, время, пространство, информация.
Информационные системы являются частным случаем живых систем, поэтому классифицировать и распознавать системы, правильно определить их природу можно только при наличии некоторого измерительного инструментария - пространства и времени. При исследовании систем за основу берут внутреннее пространство системы и собственно ее время. Время, в зависимости от системы, может изменяться неравномерно, это напрямую зависит от самой системы, поскольку последняя имеет собственный (внутренний) отсчет времени. Время не абстрактно-обобщенная категория, а собственная, величина которой зависит от внутреннего состояния и изменяется независимо от течения времени другой системы. Аналогично можно утверждать и о собственном пространстве системы. Таким образом, всякая система имеет собственное пространство и время. И именно это позволяет производить измерения, оценку, сопоставление и классификацию систем [1].
Одним из первых результатов измерения и применения пространственно-временной оценки является открытая возможность разделения систем. Помимо реальных систем, которые поддаются восприятию субъектами измерений, выделяют абстрактные системы, измерение которых выходит за пределы возможностей органов восприятия.
Тогда можно сделать вывод: реальной будет только такая система, которая обладает соизмеримым собственным пространством и временем, в противном случае система - абстрактная.
Реальность системы - это некое условие, соотношение собственного пространства и времени системы. При изменении этого соотношения любая реальная система может перейти в состояние абстрактной, и наоборот. Абстрактные системы так же, как и реальные системы, оказывают существенное влияние на нашу действительность (например, система знаний). Эта система абстрактна, но действительность без нее невозможна. Наши абстрактные знания могут превратиться в реальный объект, например, когда мы знания об изготовлении продукции применяем для ее создания, получая в результате готовую продукцию.
Абстракциями являются энергия, вакуум и информация. И все эти категории заслуживают отдельного внимания.
Энергия абстрактна, поскольку пространство значительно больше времени системы, то есть энергия существует в пространстве, но не существует во времени.
Всякую систему можно описать в координатах пространства и времени { (пространство = х; время = 1). Для определенности допустим, что время равно нулю, тогда под энергией следует подразумевать явления, описываемые как { (х; 0) - время энергии равно нулю, а пространство ее бесконечно. Энергию накопить невозможно, ей свойственно рассеивание в пространстве, а накопить можно лишь то, что существует во времени. Необходимо отметить, что
энергия принимает участие во всех реальных системах на правах одной из диалектической составляющей материи.
Вакуум (инерция) есть отсутствие материи или пустота, не обладающие собственным пространством. Нет такого пространства, которое можно было бы назвать вакуумом. Поскольку пространство вакуума равно нулю, а время бесконечно (Г (0; £)), вакуум есть временная абстракция, поскольку пространство значительно меньше времени.
Иначе говоря, энергия и вакуум - это две противоположные составляющие материи, и без понимания этого трудно правильно оценить происходящие вокруг нас явления.
Информация - это нечто, содержащееся или находящееся в форме. Книга не является информацией, а вот то, что содержит книга, является информацией. Аналогично любой реальный объект имеет информационное проявление. Информационные процессы протекают во времени, они ненаблюдаемы в пространстве и поэтому являются абстрактными. Сама информация абстрактна, поскольку пространство значительно меньше времени, и потому информация существует во времени, но не в пространстве [2].
Поскольку информация не обладает пространственным параметром, она способна накапливаться, и, будучи общей по своей природе, она не имеет персонифицированной принадлежности. Таким образом, информация оказывает большое влияние на свойства систем, изменяя их энергетическое состояние, определяя процессы развития систем, их реакцию на воздействие окружающей среды.
Всякое явление в природе проявляет себя то с одной, то с другой стороны, подтверждая диалектическое происхождение объекта исследования. Так как любая система состоит из энергии, то при воздействии на нее она изменит свое энергетическое состояние - она или выделит энергию, или поглотит ее из окружающей среды. Все реальные системы представляют собой диалектическое единство энергии и вакуума, и их свойства предопределены соотношением энергии и вакуума систем.
Именно потому, что энергия не единственная причина существования реального мира, именно потому, что реальный мир есть следствие диалектического единства энергии и вакуума, все реальное имеет и пространственные, и временные параметры.
Внутреннее состояние системы обусловлено правилом сохранения вакуума. Это означает, что количество энергии системы имеет предел, обусловленный количеством вакуума и информации в системе. Всякое изменение состояния системы с увеличением энергии предлагает безусловное соответствующее увеличение вакуума.
С увеличением энергии системы, в случае постоянной энергетической плотности системы в пространстве, должно произойти увеличение пространства системы. В случае если пространство системы ограничено, то при увеличении энергии системы происходит неизбежное увеличение плотности системы. А это, в свою очередь, возможно только при уменьшении плотности вакуума во времени. Должно произойти или уменьшение вакуума, или неизбежно увеличение времени жизни. Поскольку уменьшение вакуума возможно только в случае разделения системы, то одним из следствий увеличения энергии системы является увеличение времени ее жизни.
Информация не связывает энергию, но высвобождает ее, уменьшая пространственную плотность энергии при постоянной пространственно-временной плотности. Следовательно, энергия системы связана только вакуумом, но благодаря информации система может существовать на низшем энергетическом уровне.
Опираясь на эти особенности информации, можно с основанием заметить, что в реальной действительности информация обладает и энергией. Таким образом, увеличение информации системы обратно пропорционально количеству энергии системы. Информация высвобождает энергию системы, замещает ее. Более того, информация обладает способностью уменьшать энергию системы.
В соответствии со своими свойствами все три абстракции: энергия, вакуум и информация - играют различные по содержанию функции в организации систем.
Энергия есть главным образом центробежная сила, она всегда стремится к увеличению пространства, и поэтому системы находятся в постоянном движении. Со временем энергия покидает пределы системы или разрушает систему, разделяя ее на части.
Вакуум - это, скорее, центростремительная сила системы - полная противоположность энергии (неподвижность и инерция). Обладая нулевым пространством, вакуум вынуждает частицы энергии вращаться в бесконечно малых объемах, тем самым «запирая» энергию в пространстве, вынуждая ее к противоестественной форме существования.
Информация - это компромисс между энергией и вакуумом. По форме, являясь тем же самым вакуумом, информация в системе замещает энергию. Она позволяет высвободиться энергии. Таким образом, общее количество энергии системы становится меньше, меньше становится и плотность системы, что порождает предпосылки движения энергии среды к системе (взаимосвязь между системами). Поэтому информация, как и вакуум, является центростремительной силой системы. Но если вакуум не уничтожим, то информация уничтожается и восстанавливается. Закон сохранения, справедливый для вакуума и энергии, для информации не существует. Именно поэтому информации свойственно накопление.
В соответствии с этим первые системы характеризуются избытком энергии среды и дефицитом информации. Системы работают на отторжение избытка энергии. Прием или излучение энергии и вакуума имеет своим следствием соответствующее изменение пространства и времени системы. Таким образом, пространственно-временная плотность сохраняется, и система может существовать в равновесии до следующего воздействия среды. Поэтому можно считать, что неживая материя находится в равновесном состоянии.
Равновесное состояние системы обусловлено возможностью достижения постоянного значения пространственно-временной плотности системы за счет неограниченного пространства и времени. По мере усложнения системы неизбежно происходило увеличение информации системы - повышение энергетического давления среды. Уменьшение энергии системы происходит как следствие увеличения информации.
Таким образом, два направления развития систем - упрощение, разрушение системы с выделением ее элементов как самостоятельных систем и усложнение, увеличение системы за счет присоединения новых элементов, превращение самостоятельных систем в элементы системы старшего уровня - являются свойством материи с самого первого момента ее развития.
Путь усложнения систем неизбежно приводил к появлению внешней и внутренней структур системы. Причем если внешние структуры системы подвержены внешнему воздействию, то внутренние испытывают воздействие окружающей среды только в случае разрушения внутренней структуры системы. Важнейшим фактором, определяющим свойства такой системы, является ограниченность пространства системы.
С формированием структуры систем увеличение энергии системы становится проблематичным, поскольку следствием увеличения энергии системы является увеличение пространства. В силу ограниченности последнего увеличение энергии системы вызывает либо разрушение системы, либо потребность системы к отторжению избытка энергии по мере насыщения системы энергией. Это привело к появлению нового типа систем - информационных, построенных не только на принципах восприятия информации, но и на ее передаче.
В процессе развития системы могут находиться в состоянии разной степени равновесности. По этому критерию все системы можно разделить на три основных группы:
- равновесные системы - производство энтропии минимально, а влияние неконтролируемых внешних факторов незначительно;
- слабонеравновесные системы - влияние неконтролируемых внешних факторов малозначимо, а изменения находятся в почти линейной зависимости от причин;
- сильнонеравновесные системы - ведущую роль играют неконтролируемые факторы и нелинейные зависимости, когда несопоставимо слабое воздействие диссонирует с происходящими процессами, приводя к спонтанной перестройке структуры систем [3].
Однако равновесность состояния зависит не только от внешних факторов, но и от внутренней способности противодействовать их влиянию. Чем более открыта система для внешних воздействий, тем быстрее и с меньшими потерями она адаптируется к изменению окружающей среды.
Любая открытая система воспринимает энергию в той мере, в какой их воспринимают ее подсистемы. Процесс адаптации открытых систем служит механизмом, который позволяет установить четкую причинно-следственную связь между интенсивностью ресурсных потоков и уровнем внутренней самоорганизации систем.
В равновесном состоянии система воспринимает ровно столько внешней энергии, сколько требуется для приведения ее подсистем в соответствие с новыми граничными условиями, то есть для обеспечения воспроизводства ресурсов с минимальным переносом энтропии в окружающую среду.
Процесс ресурсного обеспечения системной самоорганизации можно свести к взаимодействию двух разнонаправленных групп факторов. В стабильной ситуации их влияние взаимно компенсируется. Если вектор взаимодействия носит отрицательный характер для системы, то вследствие бифуркации система переходит на более низкий уровень самоорганизации. Если положительный - тогда происходит прорыв на более высокий уровень.
При этом и сами внешние факторы могут оказывать на систему противоположно направленное действие. Так, в случае, когда действие на систему со стороны одного или нескольких внешних факторов ослабевает, под давлением внутренних факторов происходит взрывная бифуркация и система переходит на качественно новый уровень. Возможны два варианта: экстенсивный вариант - когда внешние факторы способствуют самовоспроизвод-ству системной структуры; интенсивный вариант - когда влияние внешних факторов подавляется целенаправленным усилением действия внутренних факторов.
Необходимо отметить, что влияние на систему внешних факторов проявляется через внутренние изменения - флуктуации. Другими словами, изменяясь, система настолько меняет свою структуру, насколько имеющиеся ресурсы позволяют адаптироваться к новым внешним условиям.
Можно сделать вывод: использование системой энергии окружающей среды находится в сопоставимой зависимости от степени самоорганизации системы, и эффективность использования системой энергии окружающей среды стремится к максимуму.
На практике эти явления наблюдаются при необратимых изменениях в системах, осуществляемых с целью их регулируемого перевода на качественно новый уровень. Сначала происходит временное ухудшение качественного состояния систем, затем под влиянием новых факторов система переходит на более высокий системный уровень.
Таким образом, в силу присутствия в системах структуры, определяющей взаимодействие элементов системы с под- и надэлементами самой системы и надсистем, степень равновесности и открытости, а также развития систем напрямую зависит от форм взаимодействия абстракций систем - энергии, вакуума и информации. Причем последняя определяет и стабильность систем, воздействуя не только на структурно-функциональные свойства, но и формируя целеполагание систем [4, с. 36-39].
Причиной и движущей силой деятельности любой системы является наличие противоречия - своеобразной «разности потенциалов» между имеющимся и желаемым (целевым) состоянием объекта. Если пути устранения противоречия не являются очевидными, то противоречие становится проблемой.
Правильно сформулированные цели должны удовлетворять следующим основным требованиям:
- конкретность - при определении цели необходима точность отражения ее содержания, объема и времени;
- измеримость - цель должна быть представлена количественно или каким-либо другим способом для оценки степени ее достижения;
- достижимость - цели должны быть реальными, не выходящими за рамки возможностей исполнителей;
- согласованность - цели следует рассматривать не изолированно, а во взаимосвязи;
- приемлемость - необходимо учитывать потребности, желания, традиции, сложившиеся в обществе ценности;
- гибкость - возможность внесения корректировки по мере происходящих в среде изменений.
Следует различать цели с позиции субъекта и объекта. Цель с позиции субъекта определяет цель анализа, описания, проектирования (создания или реорганизации) и управления. Цель с позиции объекта определяет цель его функционирования (существования), которая может быть заложена при его создании либо формироваться внутри него. Таким образом, целеполагание сталкивается с рядом проблем, связанных с объективными и субъективными ограничениями, изменением целей со временем, неопределенностью целеполагания, опасностями подмены целей средствами и смешением целей.
Для количественной оценки степени достижения цели используются критерии - количественные модели качественных целей. Всегда следует помнить о том, что дело не только и не столько в количестве критериев, сколько в том, чтобы они достаточно полно «покрывали» цель. Это означает, что критерии должны описывать по возможности все важные аспекты цели, но при этом желательно минимизировать число необходимых критериев.
Далее рассмотрим закономерности систем.
Общесистемные закономерности есть закономерности, характеризующие принципиальные особенности построения, функционирования и развития сложных систем.
Выделяют такие закономерности взаимодействия части и целого, как эмерджентность, целостность, аддитивность, синергизм, прогрессирующая изоляция и систематизация, изоморфизм и изофункционализм.
При объединении элементов в систему наблюдается явление эмерджентности - возникновение в системе новых интегративных качеств, не свойственных ее компонентам [5, с. 147-154]. Эмерджентность является одной из форм проявления диалектического закона перехода количественных изменений в качественные. Чем проще система, чем из меньшего числа элементов и связей она состоит, тем меньше проявляет она системное качество. Чем сложнее система, тем более непохожим является ее системный эффект по сравнению со свойствами каждого элемента. Отсюда следует, что невозможно предсказать свойства системы в целом, разбирая и анализируя ее по частям. Кроме эмерджентных свойств, у системы сохраняются и отдельные свойства, характерные для ее элементов.
Более общей закономерностью, чем эмерджентность, является целостность. Если изменения в одном элементе системы вызывают изменения во всех других элементах и в системе в целом, то говорят, что система ведет себя как некоторое целостное образование. Объединенные в систему элементы, как правило, утрачивают часть своих свойств или скорее способность их проявлять, присущих им вне системы. Таким образом, сама система подавляет часть свойств ее элементов, но, с другой стороны, элементы, попав в систему, получают возможность проявлять свои потенциальные свойства, которые не могли быть реализованы вне системы, то есть они приобретают новые свойства.
Противоположным случаем является поведение объекта, состоящего из совокупности частей, совершенно не связанных между собой, то есть изменение в каждой части зависит от самой этой части. Такое свойство именуют аддитивностью (суммативностью), независимостью или обособленностью системы.
Синергизм проявляется в виде мультипликативного эффекта при однонаправленных действиях, то есть отдельные эффекты системы не суммируются, а перемножаются.
Поскольку абсолютная целостность и абсолютная аддитивность не более чем абстракция, то реальные системы находятся в промежуточном состоянии на оси «целостность - аддитивность». Поскольку большинство реальных систем изменяется во времени, то их со-
стояние в конкретный момент времени можно охарактеризовать тенденцией к изменению состояния в сторону целостности или аддитивности. Для определения этого состояния американским ученым А. Холлом были введены две категории:
- прогрессирующая факторизация - стремление системы к состоянию со все более зависимыми элементами;
- прогрессирующая систематизация - стремление системы к уменьшению самостоятельности элементов, то есть к большей целостности.
Если изменения в системе приводят к постепенному переходу от целостности к обособленности, то считается, что система подвержена прогрессирующей факторизации (изоляции). Прогрессирующая изоляция может носить как прогрессивный, так и деструктивный характер. В соответствии с этим различают два типа прогрессирующей факторизации: распад системы на независимые части с потерей общесистемных свойств и изменение в направлении возрастающего деления на подсистемы с увеличением их самостоятельности или в направлении возрастающей дифференциации функций.
Прогрессирующая систематизация есть, в противоположность прогрессирующей факторизации, процесс, при котором изменение системы идет в сторону целостности. Прогрессирующая систематизация может состоять в усилении ранее существовавших связей между частями системы, появлении и развитии новых связей между ранее не связанными между собой элементами или подсистемами, добавлении в систему новых элементов. Прогрессирующая факторизация и прогрессирующая систематизация не являются взаимоисключающими явлениями, то есть они могут проходить в системе одновременно или протекать последовательно, сменяя друг друга.
Изоморфизм есть сходство объектов по форме и строению. Это означает, что системы, рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих их элементов, являются изоморфными друг другу, если каждому элементу одной системы соответствует лишь один элемент второй и каждой связи в первой системе соответствует связь в другой, и наоборот. Если ввести в описание систем в качестве параметра время, то есть рассматривать их в динамике, то понятие изоморфизма можно расширить до изофункционализма и с его помощью сопоставлять сходные процессы. Системы, находящиеся между собой в состоянии изоморфизма и изофункционализма, имеют сходные системные свойства.
Группа закономерностей иерархической упорядоченности систем тесно связана с закономерностью целостности. Кроме того, большое внимание направлено на взаимодействие системы с ее окружением, со средой, надсистемой, с подчиненными системами. К этой группе закономерностей относятся коммуникативность и иерархичность.
Любая система не изолирована от других систем, но связана множеством коммуникаций с окружающей средой, которая представляет собой сложное и неоднородное образование, содержащее:
- надсистему - систему более высокого порядка, устанавливающую требования и задания для рассматриваемой системы;
- элементы системы или подсистемы;
- системы того же уровня.
Такое сложное единство системы со средой названо закономерностью коммуникативности, в силу которой каждый уровень иерархической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения с вышестоящим и нижележащим уровнями.
Закономерность иерархичности заключается в том, что любую систему можно представить в виде иерархического образования, при этом на всех уровнях иерархии действует закономерность целостности. Более высокий иерархический уровень объединяет элементы нижестоящего и оказывает на них направленное воздействие. В результате подчиненные члены иерархии приобретают новые свойства, отсутствовавшие у них в изолированном состоянии. А возникшее в результате объединения нижестоящих элементов новое целое приобретает
способность осуществлять новые функции (закономерность эмерджентности), в чем и состоит цель образования иерархий.
Закономерность развития по времени есть историчность. Из диалектики известно, что любая система не может быть неизменной, что она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает - любая система имеет свой жизненный цикл - период времени от возникновения потребности в системе и ее становления до снижения эффективности функционирования и ликвидации системы. Время является непременной характеристикой системы, поэтому каждая система исторична.
Любая система со временем претерпевает количественные и качественные изменения. Для этого используются понятия «рост» - увеличение в числе и размерах и «развитие» - изменения процессов в системе во времени, выраженные в количественных, качественных и структурных преобразованиях от низшего (простого) к высшему (сложному). Наряду с положительными тенденциями, приписываемыми росту и развитию, можно говорить и об отрицательных тенденциях: отрицательный рост - сокращение, уменьшение и отрицательное развитие - деградация, дезорганизация и деструкция. При этом рост и развитие реализуются путем целенаправленных воздействий на систему, а деградация является естественным процессом. Отсюда следует, что, пока существует целенаправленное воздействие на систему, она будет развиваться. Если прекратить такое воздействие, то система будет деградировать.
Закономерность неравномерного развития и рассогласования темпов выполнения функций элементов системы выражается в том, что чем сложнее система, тем более неравномерно развиваются ее составные части. При этом в процессе функционирования или развития системы ее элементы выполняют свои локальные функции в соответствии со своим темпом. Это приводит к рассогласованию темпов выполнения функций элементами, что создает угрозу целостности системы и ее способности выполнять свои функции, а также дезорганизации всей системы вплоть до ее остановки.
Закономерность увеличения степени идеальности проявляется в развитии всех систем в направлении увеличения степени идеальности. Считается, что идеальная система есть система, у которой вес, объем, ненадежность, потребление ресурсов стремится к нулю, хотя при этом способность системы выполнять свои функции не уменьшается.
Объективной общесистемной закономерностью, во многом определяющей функционирование систем, является внутрисистемная и межсистемная конвергенция - схождение, сближение, взаимовлияние и взаимопроникновение между системами или между разными элементами внутри одной системы. Конвергенция возникает при наличии общей среды обитания для двух систем, при открытости обеих систем, что позволяет факторам среды воздействовать на внутренние структуры систем, при отсутствии противостояния и борьбы между системами, в случае взаимного влияния систем, что ускоряет процесс взаимного обмена сходством.
Эквифинальность - способность системы достигать определенного состояния, которое не зависит ни от времени, ни от ее начальных условий, а определяется исключительно ее параметрами. Эта закономерность характеризует предельные возможности системы, что важно учитывать при проектировании как организаций, так и информационных систем.
Полисистемность - любой объект окружающего мира принадлежит в качестве элемента одновременно многим системам. При этом между всеми системами, которым принадлежит общий элемент, существуют противоречия: каждая из этих систем стремится к своей особой цели, используя любой свой элемент в качестве средства.
Если существующее равновесие системы подвергается внешнему воздействию, изменяющему какое-либо из условий равновесия, то в ней возникают процессы, направленные так, чтобы противодействовать этому изменению.
Устойчивость всей системы зависит от наиболее слабых элементов в системе. Структурная устойчивость (неразрушимость, приспособленность) системы определяется устойчивостью наиболее слабой подсистемы.
В связи с тем, что пока не удалось установить единые общесистемные законы, говоря о свойствах систем, чаще всего ограничиваются закономерностями - часто наблюдаемыми, типичными свойствами, устанавливаемыми опытом. Наибольший интерес представляют общесистемные закономерности - закономерности, характеризующие принципиальные особенности систем любой природы.
Абстракционные свойства и общие закономерности развития систем позволяют сделать вывод о возможности появления новой теории структур, которая послужит основой для выработки конкурентных стратегий развития хозяйствующих субъектов, зависящих от типологии структур и функционала их элементов.
Библиографический список
1. Артюхов, В.В. Общая теория систем: Самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы / В.В. Артюхов. - М., 2009. - 224 с.
2. Левич, А.П. Информация как структура систем / А.П. Левич // Семиотика и информатика. - 1978. -№ 10. - 145 с.
3. Левич, А.П. Время как изменчивость естественных систем и как способ ее параметризации / А.П. Левич. - М., 1989. - Деп. ВИНИТИ, № 759989.
4. Родионов, М.Г. Элементы новой теории структур в современной общей теории систем / М.Г. Родионов // Вестник Сибирского института бизнеса и информационных технологий. - 2012. - №. 3 - С. 36-39.
5. Родионов, М.Г. Эмерджентная генерация экономических систем / М.Г. Родионов // Экономика и финансы: теоретические и практические аспекты управления : сб. трудов Междунар. науч.-практ. конф. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013 - С. 147-154.
M.G. Rodionov, Candidate of Economic Sciences, Assistant Professor Financial University at the Government of the Russian Federation, Omsk ABSTRACTION PROPERTIES AND THE GENERAL LAWS OF SYSTEMS IN THE BASIS OF THE NEW THEORY OF STRUCTURES
In clause laws of development of systems, in particular, information systems are considered abstraction properties and the general laws of systems, first of all. The received conclusions form a basis for construction of the new theory of structures which will lay down in a basis to the structural policy of managing subjects for development of positioning and functioning strategy in market conditions of managing.
Keywords: system, structure, the theory, laws, properties, time, space, the information.
© Родионов М.Г., 2013
Автор статьи - Максим Георгиевич Родионов, кандидат экономических наук, доцент, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Омск, e-mail: [email protected].
Рецензент - Г.Е. Покровский, кандидат экономических наук, доцент, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Омск.
