CC BY
398
Экономическая наука современной России
№ 2, 2001 г.
Из истории развития системного анализа в нашей стране
© В.Н. Волкова, 2001
Отечественные исследования в области теории систем и системного анализа слабо освещены в печати, если не считать сборников докладов конференций, семинаров и других малотиражных изданий. Это привело к тому, что история развития отечественных системных исследований практически утрачивается. Поэтому редакция считает, что публикация воспоминаний профессора В.Н. Волковой - автора ряда теоретических работ и учебников по данному предмету, вот уже почти 30 лет руководящей семинаром «Системный анализ и его применение» и одной из немногих свидетельниц и участниц дискуссий 60-70-х годов о становлении отечественных системных исследований - может представлять интерес для читателей журнала.
Основные этапы становления системных исследований общеизвестны. Так, основоположником теории систем считается Л. фон Берталанфи, предложивший в 30-е годы XX в. концепцию открытой системы. Впрочем, за 20 лет до этого в нашей стране системное направление в управлении стал развивать известный русский экономист, философ и политический деятель A.A. Богданов, приобретший широкую известность после выхода в 1897 г. его «Краткого курса экономической науки», выдержавшего множество переизданий. В работе «Всеобщая организационная наука» (Богданов, 1913-1917. Т. 2) он высказал идеи изоморфизма различных организационных структур; а ряд понятий, разработанных Богдановым в рамках тектологии («цепная связь», «закон наименьших», или «принцип минимума», и т.п.), применяется и сегодня для построения кибернетических моделей
экономических процессов и при решении разного рода экономических задач.
Потребности практики (а точнее - необходимость анализа эффективности различных видов вооружения и тактических решений в годы второй мировой войны) и становление теории систем привели к возникновению области науки, разрабатывающей методы принятия решений в задачах организации управления, называемой исследованием операций и опирающейся на достижения математики и электронно-вычислительной техники. Наибольшее влияние на развитие исследования операций оказали работы по массовому обслуживанию (А. Эрланг), теории игр (Дж. фон Нейман), линейному (Л.В. Канторович и Дж. Б. Данциг) и динамическому программированию (Р. Беллман).
Следует заметить, что на часть рассматриваемой области знаний какое-то время в
известном смысле «претендовала» так называемая экономическая кибернетика, получившая широкую известность и распространение. Сам термин «кибернетика» был введен в научный обиход М.А. Ампером и принят Н. Винером для названия новой «науки об управлении в живых организмах и машинах». В расширительном и не всегда точном смысле под экономической кибернетикой понимали научную сферу, включающую все существовавшее на стыке экономики с математикой и кибернетикой, включая математическое программирование, экономико-математическое моделирование, исследование операций, эконометрию и математическую экономию. Экономические энциклопедии предлагают рассматривать экономическую кибернетику как комплекс из трех тесно увязанных друг с другом направлений: теории экономических систем и моделей, теории экономической информации и теории управляющих систем.
Наиболее конструктивным из направлений системных исследований считается системный анализ, впервые примененный сотрудниками «RAND Corporation» в 1948 г. для решения задач военного управления и получивший распространение в нашей стране после перевода книги С. Оптнера «Системный анализ деловых и промышленных проблем».
Дальнейшее развитие этого научного направления в России происходило уже при личном участии автора этих строк, поэтому последующее изложение окрашено эмоциями влюбленной в науку молодой аспирантки с радиотехническим образованием, ее впечатлениями от знакомства с новыми идеями, воспоминаниями об освоении основ теории систем. Итак, по порядку...
«Подпольные» кружки и дискуссии 60-х годов
Первое знакомство с принципами системности произошло у меня в 1966 г., после приезда в Москву из Ростова-на-Дону, когда я сдавала вступительные экзамены в аспирантуру Московского энергетического института (МЭИ). В то время я жила у друзей моих родителей, и как-то приятель их дочери предложил нам пригласительные билеты на семинар, проводившийся знаменитой в то время экспериментальной лабораторией архитектора Остермана.
Семинар-дискуссия проводился в гостинице «Юность» и был посвящен обсуждению проекта нового необычного здания, называвшегося «дом коммунистического быта».
В основу этого проекта, широко обсуждавшегося в периодической печати того времени, был положен принцип системности: предполагалось создать условия для организации своего рода коммуны, члены ко- щ торой совместно пользовались бы помеще- § ниями, специально отведенными для кол- 1
лективного воспитания и всестороннего щ
/ ю
развития подрастающего поколения (по
терминологии идеологов проекта - «вос- Щ
производства кадров») независимо от того, " в полной или неполной семье растут дети.
Проектом был предусмотрен ряд быто- § вых удобств, в том числе общественные | столовые или подача готовой пищи прямо в § квартиры специальными лифтами (почти § как у Александра Грина в его «Золотой це- ♦ пи»), кинотеатры, бассейны, спортплощадки и пр. Предусматривались наличие ре- 2 зервной жилой площади для местного отсе- 1 ления кого-то из родителей при их разводе, .
дабы не лишать ребенка полноценного общения, а также селекция и отбор новоселов по признаку их общественной полезности, т.е. пригодности к занятиям спортом, музыкой, живописью, обслуживанию дома, приготовлению пищи, уборке помещений, организации функционирования кинотеатров, бассейнов, спортплощадок. Дом этот впоследствии был действительно построен, однако эксперимент с созданием «коммуны» не удался. Теперь там Дом аспиранта и стажера Московского университета. Фабула же этой затеи легла в основу сценария кинофильма С. Герасимова и Т. Макаровой «Любить человека».
Возвращаясь к нашему семинару, отмечу, что среди идеологов этого проекта были, естественно, не только архитекторы, но и философы, и психологи, и инженеры, а также специалисты-системотехники. Название показалось мне экзотическим и сразу заинтересовало меня. Выступления на семинаре были разными - интересными и с не очень; главное, они не были связаны о между собой, не объединялись общей иде™ ей. Все почему-то ждали Щедровицкого, но ^ не известного под этой фамилией архитек-♦ тора, а его брата - Георгия Петровича, с § именем которого каким-то образом связы-£ валась системотехника и надежда аудитории на то, что он-то как раз и поможет вы-| ступающим понять друг друга, найти общий язык.
° Его присутствие было действительно > необходимо, чтобы превратить наш семи* нар, пользуясь современными терминами | системного анализа, в мероприятие, где со-| брались специалисты различных областей | знания для решения важной конкретной го проблемы, требующей системного рассмо-
трения и организации взаимодействия и взаимопонимания между этими специалистами.
В тот день Г.П. Щедровицкого мы так и не дождались, а на другой у меня был экзамен, так что в то лето я так его и не увидела. Вместе с тем мне удалось познакомиться с идеологами проекта, узнать о планах их дальнейших дискуссий, а заодно и о том, что Щедровицкий проводит собственные семинары.
Позднее, уже став аспиранткой, я все-таки разыскала место проведения этих семинаров, однако первое впечатление - и от помещения, где они проходили (невзрачный полуподвал), и от принятой к обсуждению темы («проблемы 5-х классов») - меня поначалу озадачило. Впрочем, с темой, суть которой заключалась в системности проблемы, я разобралась быстро. Дело в том, что в то время до 4-й ступени занятия по основным предметам в одном классе вел один и тот же учитель, а на пятой ученики попадали в принципиально новую для них среду: приходило множество учителей по разным предметам, что вызывало сложности восприятия (запомнить всех, адаптироваться к разным стилям изложения и манерам общения), а нередко вело к психологическим срывам.
Для решения этой проблемы Г.П. Щед-ровицкий предложил подход (а по сути собственную нетрадиционную структуру педагогической работы), который теперь называют деятельностным. Структура Щед-ровицкого наряду с обычными составляющими педагогики - содержанием, принципами, методами и средствами обучения -включала еще и цели (мотивации ученика), что должно было способствовать созданию
целостной системы обучения и восприятия учеником разнородных учебных дисциплин. Эта структура была сформулирована Щедровицким не сразу. Его объяснения поначалу были весьма пространны, терминология отличалась разнообразием.
На этих семинарах я впервые увидела многих ставших впоследствии известными ученых. В их числе был и В.А. Лефевр, разработавший впоследствии теорию рефлексивных игр. Теперь его монография «Конфликтующие структуры» (М.: Высшая школа, 1967) стала раритетом, а сам он эмигрировал...
Места проведения семинаров (обычно школьные помещения) постоянно менялись. Это происходило оттого, что семинар был полулегальным, а запрещали его по простой причине: дискуссии, как правило, вылезали за рамки «проблемы 5-х классов». Через некоторое время я перестала посещать эти семинары, поскольку поначалу мои аспирантские занятия были весьма далеки от обсуждавшихся там проблем, а тема первой диссертации хотя и была связана с системами, но радиоуправления.
Заведовал кафедрой радиоприемных устройств в МЭИ известный ученый, автор первого учебника по радиоприемным устройствам В.И. Сифоров. Одновременно он был директором Института информации Академии наук и одним из первых в стране осознал роль информации в развитии современного общества. Несмотря на свою занятость, Владимир Иванович сам руководил на кафедре обязательным в то время философским семинаром, а мне как аспирантке первого года обучения было дано поручение (также обязательное в то время для аспирантов) быть его ученым секретарем.
Конечно, предполагалось, что ученый секретарь должен уговаривать и понуждать преподавателей кафедры пересказывать появляющиеся в печати новые философские трактаты. Но мне, недавно приехавшей в Москву из провинции, показалось, что неплохо было бы воспользоваться главным достоинством столицы - возможностью получать новую информацию из первых уст, а не из статей и монографий (которые, естественно, содержат уже устаревшие разработки). Поэтому я и предложила Владимиру Ивановичу приглашать на семинары ученых, которые разрабатывали новые теории, базирующиеся на нетрадиционных философских воззрениях, называемых «полулегальными» хотя бы потому, что они не публиковались в широкой печати. Ему, человеку прогрессивных взглядов, эта идея понравилась.
Замечу, что трудностей с тем, чтобы заполучить интересного докладчика, не предвиделось, ибо выступить на семинаре у Си-форова в то время считалось большой чес- щ тью и от желающих отбоя не было. Мне ос- § тавалось только согласовать время, удобное 1 одновременно и для выступающих, и для Щ Владимира Ивановича, ибо при загружен- * ности делами он еще мог перепоручить ве- Щ сти заседание кафедры своему заместите- " лю, но ни одного семинара не пропускал и
®
всегда вел их сам. |
Таким образом нам удалось заполучить | на свой семинар известных ученых, среди § которых были А.Ф. Зотов - философ, зани- § мавшийся проблемой формирования науч- * ных коллективов; И.М. Коган, теоретичес- ^ ки осмысливавший полузапрещенную те- 2 лепатию; Д.А. Поспелов, сначала предло- 1 живший идею «моделирования внешнего .
мира в памяти машины», а впоследствии теорию ситуационного моделирования (в те годы он вел в МЭИ семинар, первоначально называвшийся «Психоника», на котором рассматривались структура человеческого мозга и возможности ее моделирования).
В этом ряду выделялся Ф.Е. Темников, собравший к тому времени обширную библиотеку иностранной литературы (частью переведенной, а в большинстве своем нет) по теории систем и предложивший использовать термин «системотехника» при переводе заглавия монографии Г. Гуда и Р. Ма-кола «System Engineering» (М.: Радио и связь, 1962), когда редакцию не устроил подстрочный перевод: «системная инженерия» либо «инженерия систем». Так жизнь свела меня с автором термина, который впервые мне довелось услышать на том семинаре в гостинице «Юность».
Встреча с Ф.Е. Темниковым, впечатление от его выступления, его замысел создать с научное направление и кафедру системо-
5 техники в одночасье изменили всю мою
о
™ жизнь. Под воздействием услышанного и ^ «стряхнув все сомненья», я сменила не толь-
♦ ко тему диссертационного исследования, не § только кафедру, но и факультет. Главное, что £ покорило меня в том докладе Федора Евгеньевича, - это его классификация математи-
| ческих методов моделирования систем, в ко-
6 торой нашли место и аналитические мето-° ды, и статистика, и теория множеств, и мате! матическая логика, и теория графов.
* Покоренная идеями Ф.Е. Темникова, я | перешла вначале к нему в аспирантуру, а за-| тем осталась работать в созданной в 1970 г. | при кафедре системотехники Проблемной го лаборатории автоматизированных инфор-
мационных систем высшей школы. Мне повезло еще и потому, что в то время лимиты на московскую прописку могли получать не только приезжие рабочие, завлекаемые к конвейерам крупных заводов и фабрик, но и научные работники, приглашаемые в столицу по ходатайству научных организаций и вузов.
Те годы были периодом активного становления теории систем в нашей стране, и, имея полезный опыт добывания информации из первых уст на «сифоровском» философском семинаре, я старалась посещать все научные собрания по этой тематике, проводившиеся в Москве, в том числе в Доме научно-технической пропаганды, в Политехническом музее, в Доме ученых, во Всесоюзном научно-техническом обществе радиотехники, электроники и связи и др. Впоследствии мы с Федором Евгеньевичем создали и свой семинар, приписанный сначала к Проблемной лаборатории, а затем к ВНТО, но это уже 70-е годы...
А пока на семинарах конца 60-х мне довелось быть свидетельницей увлекательных споров между специалистами по исследованию операций и сторонниками теории систем. Одни сомневались, имеет ли вообще теория систем право на жизнь, если ее сторонники не могут дать четкого определения понятия «система». Другие разными способами отстаивали право новой теории на существование. С той и другой стороны приводились разнообразные аргументы. Наиболее простой и остроумный (кстати, непробиваемый) аргумент привел мастер дискуссий «системщик» М.Г. Гаазе-Раппопорт, заявивший оппонентам: «Но ведь и вы не можете дать определение понятию «операция»!»
Действительно, научное направление, именуемое «исследование операций», возникло в связи с задачами военного характера. Поэтому, несмотря на довольно широкое распространение в других прикладных областях (благодаря развитому математическому аппарату, базирующемуся на методах оптимизации, математического программирования и математической статистики), исходная терминология этого направления (в частности, само понятие «операция») все же зачастую с трудом интерпретируется в практических условиях проектирования сложных технических комплексов, в экономических задачах, при решении проблем организации производства и управления предприятиями, крупными фирмами, научно-исследовательскими организациями, объектами непромышленной сферы и т.п.
Модест Григорьевич был энциклопедистом и имел настолько обширную домашнюю библиотеку, что, когда после кончины проживавшей вместе с ним тетушки ему пришлось в порядке «социального уплотнения» оставить просторную квартиру в доме рядом с ГУМом, Исполком Моссовета выделил ему на одного двухкомнатную квартиру, что для тех времен было экстраординарным событием. Но и эта двухкомнатная квартира после заселения ее Гаазе-Раппопортом выглядела как помещение переполненного библиотечного фонда, между стеллажами которого человеку нормального телосложения можно было лишь едва-едва протиснуться.
Гаазе-Раппопорт был неиссякаемым источником разнообразной и весьма полезной информации. Так, он всегда был в курсе всех новых публикаций, причем было непонятно, как он о них так быстро узна-
вал. Люди шли к нему потоком, как в библиотеку или справочно-информационный фонд, и никогда не уходили неудовлетворенными. Приходить в гости к Модесту Григорьевичу разрешалось в любое время, там можно было не только получить полезную справку, но и, как правило, встретить интересных ученых, с которыми хозяин вел интересные дискуссии.
Присутствовать на этих дискуссиях-спектаклях, участвовать в интересных семинарах и конференциях по теории систем было увлекательным занятием, доставлявшим мне не меньшее удовольствие, чем посещение московских театров, концертов, кинофестивалей, что я также делать не ленилась.
Естественно, я не только «бегала» по семинарам и конференциям. Главный вклад в мое формирование как ученого, конечно, сделали регулярный (первый в стране!) курс лекций Ф.Е. Темникова по теории систем и изучение доступной тогда соответствующей литературы, прежде всего материалов международных симпозиумов, проведенных после публикации Л. фон Берта-ланфи своей концепции открытой системы.
Часть этих трудов была переведена и издана в виде брошюры «Общая теория систем» (пер. с англ. В.Я. Алтаева и Э.Л. Нап-пельбаума. М.: Мир, 1966), содержавшей первые работы таких известных ученых, как Берталанфи, Р. Акоф, М. Месарович и др. Увидев в брошюре фамилию Наппель-баум, о которой я уже слышала ранее на семинарах у Д.И. Поспелова, я попыталась попасть на какое-либо его публичное выступление. Это мне удалось, и впечатление я получила неординарное: Эрик Львович выступал очень интересно, делал обзоры и
0) О
Т1 о
О О
ю о о
высказывал собственные идеи, часа по два медленно ходя взад-вперед по сцене. К сожалению, его интереснейшие лекции так и не были изданы.
Ф.Е. Темников был необыкновенно внимательным научным руководителем. Как правило, каждую неделю он ездил в книжные магазины и покупал новинки. После ознакомления с книгами он делал в них закладки в соответствии с интересами каждого из своих аспирантов и передавал их нам на какое-то время. Для обсуждения прочитанного и наших собственных диссертационных идей Федор Евгеньевич приглашал аспирантов на... стадион, где он обычно прогуливался по вечерам. Из этих «прогулок» мы извлекали много полезного. В частности, он обучил нас эффективным способам извлечения из прочитанного наиболее полезной информации, сведений об авторах и издательствах; рекомендовал, как выбирать наиболее интересные научные форумы, с какими учес ными знакомиться и др. о Так, в числе других Темников рекомен-™ довал поинтересоваться семинарами ней-^ рофизиолога А.В. Напалкова из Московско-
♦ го университета. Участвовать в семинарах § Анатолия Викторовича, на которых обсуж-£ дались проблемы конструкции человеческого мозга и искусственного интеллекта,
| было конечно же очень интересно. Этот ин-
& терес подогревался и тем, что семинары
° были неофициальными, полулегальными, £
^ почти что конспиративными и, так же как
* семинаров Щедровицкого, место их прове-
<я
£ дения постоянно менялось.
ф
Ц На этих семинарах я впервые увидела
| девушку, привлекшую мое внимание не
го только потому, что она была одета точно
так же, как я, но и потому, что задавала выступающим точно такие же (естественно, наивные, как мы осознали потом), как я, вопросы вроде: «А как воплощена на практике эта модель?» Мы тогда еще не понимали, что в столице не считается зазорным и даже поощряется высказывать и обсуждать спорные идеи, в то время как, например, в Ростовском высшем командно-инженерном училище, где я работала до поступления в аспирантуру, равно как и в других провинциальных научных учреждениях, позволялось высказывать только идеи реализованные.
На одной из следующих научных встреч (по-моему, это было в 1969 г. на конференции по прикладной теории информации в МВТУ им. Баумана) мы с этой девушкой познакомились. Это была Людмила За-гадская - аспирантка, так же как и я, из южных краев - из славного города Одессы. Уже в то время она реализовала идеи теории ситуационного моделирования Д.И. Поспелова на примере управления Одесским портом. Сегодня профессор Московского института радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) Л.С. Болотова (Загадская) активно и успешно развивает направление исследований в области представления знаний в системах искусственного интеллекта. В свое время Людмила Сергеевна работала в Одесском политехническом институте и приобрела широкую известность среди не только, кто интересовался междисциплинарными проблемами, но и всех тех, кто участвовал в организуемых ею конференциях. Кроме всего прочего они были незабываемы еще и потому, что проводились на борту теплоходов, курсировавших каботажными рейсами между Одессой
и Батуми. Без всякой иронии хочу отметить, что конференции, проводимые в замкнутом пространстве (например, теплохода), как правило, более плодотворны, чем те, которые проводятся среди отвлекающих достопримечательностей (например, Рига, Киев, Ленинград и т.п.).
Одна из таких конференций (как помнится, по проблемам ситуационного управления), проводившаяся в красавце Киеве, запомнилась мне особо, поскольку там я впервые познакомилась с многими известными тогда и ставшими известными позднее учеными: Д.А. Поспеловым - видным теоретиком, основным организатором и «мозговым центром» той конференции, и А.И. Уёмовым - философом, основателем одной из концепций теории систем, автором двойственного определения системы, ставшего впоследствии основой одной из методик системного анализа. Участвовал в конференции и второй автор этой методики -руководитель Проблемной лаборатории при Украинском заочном политехническом институте Б.Д. Кошарский со своим помощником А. Т. Ашеровым, который впоследствии развивал эту методику применительно к разработке структуры функциональной части АСУ вуза. Были там и сотрудники украинского Института кибернетики, возглавлявшегося академиком В.М. Глушковым, о работах которого в области преодоления второго информационного барьера я услышала тогда впервые. На той конференции я познакомилась и с сотрудниками Центрального НИИ комплексной автоматизации В.Е. Хазацким - автором одной из монографий по вопросам разработки автоматизированных систем управления, а также с А.Ф. Марьенко, сыгравшим
вместе с Хазацким большую роль в координации деятельности различных междисциплинарных научных школ, связанных с развитием системных исследований в нашей стране.
Переводные издания и научные семинары конца 60-х - начала 70-х годов
В конце 60-х - начале 70-х годов ушедшего века в нашей стране не было издательства, специализировавшегося или ориентированного на тематику нового научного направления - системных исследований, как нет его, кстати, и до сих пор. Но ряд прогрессивных издательств все же публиковали работы иностранных авторов по теории систем.
Я уже упоминала перевод материалов симпозиума по общей теории систем, опубликованный в 1966 г. издательством «Мир». А в 1969 г. издательство «Прогресс» опуб- ш ликовало сборник переводов «Исследова- § ния по общей теории систем» под редакци- 1 ей и со вступительной статьей В.Н. Садов- Щ ского, Э.Г. Юдина. В нем были представле- * ны переводы статей Л. фон Берталанфи, Щ М. Месаровича, А. Раппопорта, К. Боул- " динга, У Росса Эшби, О. Ланге, А. Холла и |
ф
Р. Фейджина, И. Клира и других специали- |
стов, развивающих различные аспекты тео- §|
рии систем. Этот сборник был издан отно- §
сительно небольшим тиражом и довольно §
быстро стал раритетом. В 70-е годы изда- *
тельство «Наука» выпустило книгу ^
Э.Г. Юдина и И.В. Блауберга «Становление 2
и сущность системного подхода» (1973), а 1
также монографию В.Н. Садовского «Ос- .
нования общей теории систем: логико-методологический анализ» (1974).
Более всего работ по новому научному направлению опубликовало все же издательство «Советское радио» (впоследствии переименованное в «Радио и связь»), открывшее свой список еще в 1962 г. переводом уже упоминавшейся книги Г. Гуда и Р. Макола. В 1966 г. там же был издан «Справочник по системотехнике» тех же авторов, а позднее - монография А. Холла «Опыт методологии для системотехники», которую в конце 60-х годов начал переводить на русский язык Г.Н. Поваров, профессор Московского инженерно-физического института. Он до сих пор читает лекции в МИФИ, сегодня их слушает уже мой внук.
Думается, читателю будет небезынтересна история перевода заглавия этой книги, которое в оригинале выглядит так: «A Methodology for System Engineering». Для того чтобы выбрать наиболее точный аналог в русском языке, Гелий Николаевич с советовался с Ф.Е. Темниковым, знакомил о последнего с контекстом и долго размыш-™ лял. Дело в том, что использованный авто-^ ром в английском оригинале неопределен-
♦ ный артикль перед словом methodology оз-§ начал, что имеется в виду не универсальная £ методология, а буквально «одна из» мето-
0 дологий. Переводчик рассматривал разные | варианты: нельзя было написать «одна кон-& цепция», поскольку в английском «концеп-° ции» нет; нельзя было просто написать
«методология системотехники», ибо в этом
* варианте название претендовало бы на уни-| версальность методологии Холла, и т.д. и
1 т.п. Я потому знаю все детали этих мук | творчества, что по заданию Федора Евгень-го евича читала тогда переводы глав и некото-
рые разделы в оригинале для того, чтобы высказать свое мнение по поводу точности перевода. Темников даже возил меня к По-варову для обсуждения названия книги.
Такая тщательность в работе, вообще присущая Гелию Николаевичу, на несколько лет задержала издание этой книги, которая была опубликована только в 1975 г. Из-за этого термин «системный анализ» впервые прозвучал в нашей стране со страниц книги С. Оптнера «Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем», выпущенной «Советским радио» в 1969 г. под редакцией и со вступительной статьей С.П. Никанорова, инициировавшего этот перевод, а вскоре и перевод и издание книги С. Янга «Системное управление организацией» (М.: Советское радио, 1972).
Спартак Петрович и его ученики до сих пор занимаются поиском путей создания строгой математической базы системного анализа, что, на мой сегодняшний взгляд, с учетом принципиальной ограниченности формализованного описания систем с активными элементами вряд ли возможно. Но тогда Никаноров представлялся мне непревзойденным гением, поскольку в те годы я была большой поклонницей применения математики в теории систем и занималась развитием классификации Ф.Е. Темникова методов формализованного представления систем, впервые опубликованной в 1974 г. в Институте повышения квалификации информационных работников (ИПКИР), где я читала курс лекций с таким же названием.
Ректором ИПКИРа в то время была его создательница В.И. Горькова, человек весьма прогрессивных взглядов, проявлявший интерес ко всему новому и не стеснявшийся приглашать для чтения лекций не
общепризнанных новаторов. Так, в ИПКИ-Ре читали лекции Ю.А. Шрейдер (его семиотика в то время еще не приобрела широкой известности, а первое наиболее полное пособие «Логика знаковых систем» он опубликовал на основе прочитанных тогда же лекций); Г.Г. Воробьев (предложивший новый подход к анализу документов научно-технической информации и занимавшийся развитием тестов MMPI) и даже такая одиозная в то время фигура, как Ю.А. Гастев, сын А.К. Гастева - репрессированного в 30-е годы известного советского ученого, общественного деятеля, одного из зачинателей научной организации труда (НОТ), директора знаменитого ЦИТа (Центрального института труда), наконец, хорошего поэта. Юрий Алексеевич развивал конструктивную теорию множеств и вскоре прославился тем, что вставил в изданную книгу несуществующий источник: «Chain & Stocks. The Death-breathing. M., 1953». Мало того, что это само по себе было недопустимо, Гастев еще таким образом напомнил о печальной судьбе своего отца, косвенно процитировав медицинское заключение о смерти И.В. Сталина, страдавшего в последние минуты жизни «дыханием Чейн-Стокса», встречающегося у больных с тяжелым поражением мозгового кровообращения. Разумеется, это быстро всплыло не там, где надо; Гастева выгнали с основного места работы и лишили ученой степени. Но в ИПКИРе благодаря смелости и независимому характеру Валентины Ивановны он еще какое-то время продолжал читать лекции.
В.И. Горькова разрабатывала методы анализа информационных потоков и запросов потребителей в системах научно-техни-
ческой информации. От нее я узнала, что книга М.М. Лопухина «ПАТТЕРН-метод планирования и прогнозирования научных работ», изданная в 1971 г. «Советским радио», - это его своеобразный отчет о годичной стажировке в компании «RAND Corporation». Более полных описаний этой первой методики системного анализа я в литературе не встречала, и эта книга пробудила мой первый интерес к этой теме.
Но все это было позднее, а пока текли 60-е годы, и я еще знакомилась с философским направлением теории систем, с ее терминологией и дефинициями.
Философские школы теории систем
Ознакомление с работами А.И. Уёмова и В.Н. Садовского побудило меня обратиться к работам и других философов, в те годы активно развивавших теорию систем, разрабатывавших ее концептуальные основы и ш терминологический аппарат. Ими было на- î чато исследование закономерностей функ- | ционирования и развития сложных систем, ê поставлены другие проблемы, связанные с *
философскими и общенаучными основами й
à
системных исследований. 0
Наиболее бурные дискуссии велись во- -g
®
круг исходной терминологии, и в первую | очередь вокруг определения понятия «eue- о тема». К тому времени уже существовало î несколько десятков дефиниций. Их обзор § сперва был сделан в монографии В.Н. Са- * довского, а затем, опираясь на его выводы, ^ свою классификацию дал А.И. Уёмов. Анализ этих обзоров свидетельствует о том, 1 что определение понятия «система» меня- .
лось не только по форме, но и по содержанию. Ниже я опишу основные и принципиальные из этих изменений.
Первые известные у нас определения были даны зарубежными авторами, которые в той или иной форме утверждали, что система - это элементы (части, компоненты) а1 и связи (отношения) г- между ними:
Я*? ==<ДЯ>, где Л=[а, }, Я={г; }; или ==<{аг },{г} }>, агеЛ, г}-еЯ.
Так, по определениям Л. фон Берталан-фи, система - это «комплекс взаимодействующих компонентов» или «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом». Р. Акоф определяет систему как «любую сущность, концептуальную или физическую, которая состоит из взаимодействующих частей».
Впоследствии учли, что элементы принципиально неоднородны, и стали от-^ ражать это в определении, выделяя разные
5 множества элементов:
о
(М
£ Л={аВ={Ь}: Яск/ =<Л, В, Я>. ♦
§ Затем для уточнения понятий элемен-
£ тов и связей в определениях появились
о свойства Q. Так, в определении А. Холла
| свойства (атрибуты) QЛ дополняют понятие
6 элемента (предмета):
о
0
! = < Л, Qл, Я >.
1
я
¡5 В разработку понятийного аппарата те-
| ории систем существенный вклад внесли и
| наши ученые. Так, А.И. Уёмов определил
го систему через понятия вещи, свойства, от-
ношения и предложил двойственные определения, в одном из которых свойства qi характеризуют элементы (вещи) а^, а в другом - свойства qj характеризуют связи (отношения) г-:
==[{аг}& {Тг; (а )}] аеЛ Г-еЯ — Q;
Я*? ==[{аг- (а)} & { г- }] а,еЛ q1еQЛ Г-еЯ.
Замечу, что в работах А.И. Уёмова принята другая символика. Здесь же я пользуюсь общепринятой теоретико-множественной формой представления определений для единообразия изложения.
На основе этих двойственных определений Б. Д. Кошарский в дальнейшем разработал одну из методик структуризации целей.
Разумеется, вклад А.И. Уёмова в развитие теории систем далеко не исчерпывается только приведенными определениями. Аве-нир Иванович создал собственную научную школу в области теории систем, причем школу со своим языком. Я же, оставаясь в душе инженером, вспоминаю здесь в основном то, что стало использоваться в дальнейшем на практике, т.е. то, что способствовало развитию прикладной теории систем, системного анализа.
В.Н. Садовский учел в своем определении взаимодействие системы со сложной средой. По его мнению: (1) система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов; (2) она образует особое единство со средой; (3) как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого по-
рядка; (4) элементы любой исследуемой системы в свою очередь обычно выступают как системы более низкого порядка. Это определение является основой закономерности коммуникативности. С ним согласуется и его развивает предлагаемое в одной из методик системного анализа разделение сложной среды на надсистему или вышестоящие системы; нижележащие или подведомственные системы; системы акту-алъной или существенной среды.
Особое место в дефинициях системы занимает понятие цели. Вначале оно присутствовало в определениях системы либо в неявном виде (по определению Ф.Е. Тем-никова, «система - это организованное множество», а цель появляется при раскрытии понятия организованное), либо в виде системообразующего критерия, как в определении М. Гаазе-Раппопорта. В явном виде цель здесь появится позднее в определении философа В.Н. Сагатовского.
Одним из наиболее дискуссионных в тот период был вопрос: материалъна или нематериалъна система? С одной стороны, стремясь подчеркнуть материальность систем, некоторые исследователи в своих определениях заменяли термин элемент терминами: вещъ, объект, предмет; и хотя последние можно трактовать и как абстрактные объекты или предметы исследования, все же авторы этих определений явно хотели обратить внимание на овеществлен-ность, материальность системы. В дискуссиях тех лет эту позицию наиболее последовательно отстаивал О.И. Авен, известный специалист в области разработки авто-
матизированных систем управления. С другой стороны, в определении С. Оптнера: «система есть средство решения проблемы», а позднее в определениях Ю.И. Черняка (подробнее о нем будет сказано ниже) система трактуется только как отображение, т.е. нечто, существующее лишь в сознании исследователя, конструктора или (по Черняку или Эшби) «наблюдателя».
По мнению же академика В.Г. Афанасьева, спор о материальности или нематериальности системы не имеет смысла: «...объективно существующие системы - и понятие системы; понятие системы, используемое как инструмент познания системы, - и снова реальная система, знания о которой обогатились нашими системными представлениями, - такова диалектика объективного и субъективного в системе...»1 Это значит, что в понятии система (как и в любой другой категории познания) объективное и субъективное составляют диалектическое единство и следует говорить не о материальности или нематериальности системы, а о подходе к объектам исследования как к системам, о различном представлении их на разных стадиях познания или создания. Кстати, нельзя не отметить важную роль в развитии теории систем вообще и монографии В.Г. Афанасьева «Проблемы целостности в философии и биологии» (1964), а также других его публикаций, посвященных классификации закономерностей систем.
Позднее Ю.И. Черняк показал, что один и тот же объект на разных этапах его рассмотрения может быть представлен в различных аспектах, и соответственно
0) О
Т1 о о о
Вопросы философии. 1980. № 6. С. 62-78.
ю о о
предложил одну и ту же систему представлять на разных уровнях существования: философском (теоретико-познавательном), научно-исследовательском, проектном, инженерном и т.д. вплоть до материального воплощения. М. Месарович же предложил выделять страты рассмотрения системы.
На мой взгляд, осознание того, что в термин «система» на разных стадиях ее рассмотрения можно вкладывать разные понятия, говорить как бы о существовании системы в разных формах, стало одним из важнейших результатов дискуссий начала 70-х годов.
Нельзя не отметить еще одно важное событие, происшедшее в начале 70-х годов, когда в составе Института философии Академии наук был создан отдел системных исследований, который возглавил В.С. Тюхтин, автор монографии «Отражение, системы, кибернетика» (М.: Наука, 1972), где междисциплинарные проблемы с рассматриваются с позиции теории отра-
5 жения.
0
™ Думается, к философскому направле-
<м
^ нию следует отнести и исследования тео-
♦ рии систем, предпринятые Ю.А. Урманце-§ вым. Хотя в работах Юнира Абдуловича и £ встречаются формализмы, но обоснование
своей теории он все же начинает, по его
| собственному выражению, «на фундаменте
6 предпосылок, имеющих философский ха-
° рактер», стремясь создать общую теорию £
> систем, выполняющую онтологическую,
* гносеологическую и логико-методологиче-£ скую функции. Урманцев начинает с изуче-
1 ния общности изомерийного изоморфизма | для объектов различной физической прирост ды, использования принципов симметрии,
асимметрии, полиморфизма, вводит свои определения понятий «объект-система», «пустая [нуль] система», предлагает законы системности и алгоритмы построения объектов данного рода.
Однако вариант теории систем Ю.А. Ур-манцева создан им для исследования относительно невысоко развитых биологических объектов типа растений и в силу этого не включает, в частности, понятие цели как не свойственное для этого класса объектов, а понятия целесообразности и развития отражает в форме особого вида отношений - законов композиции. Поэтому теория систем Юнира Абдуловича (кстати, свое имя он расшифровывает в соответствии со своей теорией как следующую аббревиатуру: «Юный Натуралист - Исследователь Растений») не нашла широкого применения в практике системного анализа социально-экономических объектов. Но в те годы это была одна из наиболее полно и последовательно выстроенных концепций, она до сих пор восхищает стройностью изложения и имеет множество поклонников.
Большую роль в становлении системных исследований в нашей стране сыграл выпуск ежегодников «Системные исследования», начатый в 1969 г. Институтом истории естествознания и техники Академии наук. Первые ежегодники (1969-1973) включали работы Л. фон Берталанфи и других зарубежных авторов, а также труды наших первопроходцев - Б.В. Блауберга, В.Н. Садовского, А.И. Уёмова и др.
Публикации тех лет были посвящены в основном проблемам становления общей теории систем и методологии системного подхода как новой научной парадигмы познания природы, ступени научного позна-
ния, «новой философии природы», как ее назвал Берталанфи.
В 80-е годы, когда ежегодник перешел под эгиду Всесоюзного научно-исследовательского института системных исследований (ВНИИСИ) (директор Д.М. Гвишиа-ни), в нем стали публиковаться уже не только философские труды, но и результаты исследования социально-экономических систем, в том числе процессов глобального развития, изучавшихся с применением форрестеровского имитационного динамического моделирования (например, работы В.А. Геловани и А.И. Яблонского) и других математических методов.
Таким образом, ежегодник постепенно сформировался как научное издание, отражающее разные аспекты развития системных исследований.
Математические школы теории систем и системного анализа
Не менее активно, чем философы, свои пути в системных исследованиях нащупывали инженеры и математики, причем они вели поиск прежде всего в области классификации методов моделирования систем.
Поначалу большинство классификаций выделяли два класса: детерминированные и вероятностные (статистические) методы или модели. Затем появились классификации, где в самостоятельные классы были выделены теоретико-множественные представления, графы, математическая логика и некоторые другие новые разделы математики. Так, инженер В.П. Сигорский в своей классификации современного математического аппарата выделяет множества, матри-
цы, графы, логику и вероятности. В классификации Ф.Е. Темникова выделялись следующие обобщенные группы (классы) методов: аналитические - методы классической математики, включая дифференциальное и интегральное исчисление, методы поиска экстремумов функций, вариационное исчисление и т.п.; методы математического программирования; первые работы по теории игр и др.;
статистические, включая и теоретические разделы математики, т.е. теорию вероятностей, математическую статистику и направления прикладной математики, использующие стохастические представления, т.е. теорию массового обслуживания, методы статистических испытаний, основанные на методе Монте-Карло, методы выдвижения и проверки статистических гипотез и другие методы статистического и имитационного моделирования;
теоретико-множественные, логические и графические, включающие теорию графов и разного рода графические пред- О ставления информации типа диаграмм, ги- | стограмм и других графиков. |
Каждой из этих групп давалась харак- о теристика ее особенностей и отличий, при- * водилась основная терминология, очерчи- О вались границы сфер применения. Когда я " готовила свой реферат к кандидатскому эк-
ф
замену по специальности, Ф.Е. Темников | предложил уточнить приведенную выше § классификацию. Таким образом в нее были ^ добавлены лингвистические и семиотичес- § кие представления (которые вместе с тео- ♦ рией графов в дальнейшем были объедине- ^ ны термином дискретная математика), составляющие теоретическую основу раз- 1 работки языков моделирования, автомати- .
зации проектирования, информационно-поисковых языков.
Оригинальный подход к этому вопросу предложил украинский академик И. Кух-тенко, с которым я по поручению Ф.Е. Тем-никова вела длительную переписку. В одном из малоизвестных препринтов он дал классификацию методов теории систем, в которой наряду с выделением таких уровней математического абстрагирования, как общеалгебраический, теоретико-множественный, логико-лингвистический, предложил рассматривать также информационный и эвристический уровни изучения сложных систем.
Вскоре теорией систем стали интересоваться и другие наши математики, в том числе и Б.В. Гнеденко, под редакцией которого был издан один из первых сборников по большим (некоторое время этот термин был весьма распространен) системам. Широкую известность в ту пору получили работы Н.П. Бусленко по моделированию процессов функционирования агрегатив-
ных систем, дискретных и непрерывных производственных процессов (как систем со сложными функциями), а также его монографии. Вторая из них завершалась главой об автоматизированных системах управления, потребность в разработке которых сыграла большую роль в развитии теории систем и системотехники. Здесь нельзя не упомянуть и Л.Е. Садовского, разрабатывавшего математические модели для информационно-управляющих систем и подготовившего впоследствии вместе со своим сыном интересную брошюру по моделированию интеллектуальных игр, в том числе игры в шахматы.
Вместе с соавторами Г.Б. Клейнером и Л.Ш. Иоффе Л.Е. Садовский предложил новый класс моделей организационных систем, основанный на использовании аппарата общей алгебры (Садовский Л.Е., Иоффе Л.Ш. Алгебраические методы в теории больших систем. М.: МИИТ, 1976).
Продолжение следует.
