CC BY
19
Общая теория безопасности General security theory
УДК 614.8
Научные основы общей теории безопасности
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2017
В.А. Акимов
Аннотация
Представлены актуальный теоретический анализ современных проблем безопасности и описание современных подходов к созданию общей теории безопасности, в том числе: основные положения, объект, предмет, принципы и закономерности данной теории.
Ключевые слова: общенаучная картина мира; междисциплинарные исследования; катастрофы и кризисы; синергетика; сложные системы; общая теория безопасности, ее объект, предмет, принципы и закономерности.
Scientific Basis of the General Theory of Security
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2017
V. Akimov
Abstract
The paper presents a relevant theoretical analysis of modern security problems and describes the modern approaches to the development of a general theory of security, with its fundamentals, object, subject, principles and regularities.
Key words: general scientific view of the world; interdisciplinary research; catastrophes and crises; synergetics; complex systems; general theory of security; its object; subject; principles and regularities.
Опубликовано в журнале «Технологии гражданской безопасности» № 4 (54), 2017.
Возрастание опасностей и угроз — характерная черта современного мира. В XXI веке обострились многие глобальные проблемы, чреватые негативными и угрожающими последствиями не только для человечества, но и в значительной степени для всей жизни на планете.
Повышение интереса к феномену безопасности ставит перед учеными фундаментальную проблему поиска оснований безопасности, выявления ее природы как для социальных, так и материальных систем. Причем речь должна идти не только о прикладных исследованиях, но и о становлении фундаментального и междисциплинарного научного знания в области безопасности, поскольку проблема безопасности в том или ином виде существует в большинстве научных дисциплин, изучающих высшие формы эволюции материи.
При поддержке администрации Президента РФ с 1997 года проводится подготовка и издание многотомной серии «Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты». К работе было привлечено около 1000 специалистов; в ней обобщены актуальные отечественные достижения, современные разработки и мировой опыт по различным проблемам безопасности. Издано 50 томов указанной серии, посвященных фундаментальным и прикладным проблемам экономической, природной, техногенной, социальной, региональной, экологической, энергетической, продовольственной, транспортной, промышленной, ядерной, радиационной, информационной, биологической, психологической, национальной, международной и другим видам безопасности [1], и сводный том [2].
В сводном томе отмечается, что в результате глобальных военных, социальных, экономических, экологических, природных и техногенных катастроф проблема обеспечения комплексной безопасности в полном объеме вошла в число междисциплинарных проблем современной цивилизации. При этом указывается значительный вклад в изучение современных катастроф таких наук как: математика, физика, механика, химия, биология, география, социология и экономика (рис. 1).
Рис. 1. Схема междисциплинарных исследований проблем безопасности [2]
Проблема безопасности, как междисциплинарная область научных знаний, рассмотрена в научно-методическом труде [3], в котором структура междисциплинарных исследований проблем безопасности представлена в следующем виде (рис. 2).
БЕЗОПАСНОСТЬ КАК МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
науки о земле и атмосфере
ФИЗИКА И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ, МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
социальные и гуманитарные науки
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
науки об экологии и окружающей среде
сельскохозяйственные науки
Рис. 2. Структура междисциплинарных исследований проблем безопасности [3]
При этом результаты наук о Земле и атмосфере используются для изучения природных катастроф; технических наук — для исследования техногенных катастроф; биологических и химических наук — для более глубокого понимания биологических, химических и радиационных катастроф; социальных и гуманитарных наук — для изучения катастроф и кризисов современного общества; физики и математических наук — для развития теории анализа и управления риском.
Можно выделить два подхода к построению общей теории безопасности: классический и междисциплинарный (рис. 3).
При классическом подходе в каждом наборе экспериментальных данных устанавливается некоторая закономерность или порядок, который указывал бы на внутренние отношения между этими данными. Окончательным описанием наблюдаемого порядка является эмпирический закон. Далее определяется, из чего вытекает данный эмпирический закон или выявляется его основание, то есть строится гипотеза, описывающая механизм действий закона. Если гипотетические предсказания согласуются с разнообразными явлениями, то это означает, что построена новая теория.
Сегодня проблема безопасности существует в большинстве научных дисциплин, то есть имеет реальный междисциплинарный характер [4]. Поскольку различные аспекты безопасности разрабатываются многими науками и каждая из них вносит свой вклад в формирование общей теории безопасности, то должна появиться общая интегрирующая наука, опирающаяся на опыт и результаты остальных наук. Общая теория безопасности, объектом которой выступает деятельность людей по обеспечению своей безопасности и безопасности жизнедеятельности, должна создаваться как продукт междисциплинарных исследований [5].
Данная теория уже приблизилась к общенаучному статусу и имеет фундаментальную и прикладную части.
Рис. 3. Подходы к построению общей теории безопасности
Фундаментальность этой науки видится в том, что она исследует закономерности такой сферы и такой деятельности, как обеспечение комплексной безопасности, которые в полной мере не входят ни в одну другую дисциплину.
Сами понятия «естественные и технические науки» и «общественные и гуманитарные науки» демонстрируют неопределенность границ своего существования; линия демаркации между ними достаточно сильно размыта. Нарастающие процессы интеграции научного знания ведут к проникновению методов одних наук в другие и заимствованию как методологического, так и понятийного аппарата разных наук, что делает различение социальных, гуманитарных и естественных наук еще более условным.
В современной системе наук выделяют три иерархических уровня:
науки, оказывающие прямое влияние на все другие в силу их масштабности, абстрактности и обобщенности знания (математика, логика, кибернетика, синергетика и др.);
науки об отдельных сторонах реальности, с которыми сталкиваются природа, техносфера, человек и общество (естественные, технические, гуманитарные и социальные науки);
науки, существующие в рамках сложившихся «материнских» наук (например, в рамках физики: механика, электродинамика, оптика, термодинамика, статистическая физика, теория относительности, квантовая механика, теория поля и т.д.).
Каждая наука имеет свой объект и предмет. Объект —это то, что изучает наука, в нашем случае — безопасность. Предметом науки являются закономерности, свойства и связи объекта, то есть предметом является одна из сторон, с которых можно подойти к объекту. На рис. 4. категория «безопасность» представлена как объект междисциплинарного исследования, предметом
которой являются приложения отдельных наук к проблемам безопасности.
Рис. 4. Безопасность как объект междисциплинарного исследования
В данном случае объекты всех наук совпадают, но каждая из них изучает свои явления, процессы, законы и закономерности безопасности, то есть свой предмет.
Основным видом и формой теоретического знания является теория—система логически взаимосвязанных утверждений, объясняющих суть процессов и явлений в той или иной области реальности; такой способ организации знания, который позволяет проникать в сущность явлений и процессов, устанавливать законы и закономерности.
Теория основывается на нескольких исходных положениях и объясняет действие законов и их взаимосвязей, устанавливая закономерности и предсказывая неопределенности протекания тех или иных процессов и явлений. Не всякая совокупность положений может являться теорией: они должны быть взаимосвязаны, обоснованы, при этом одно из положений должно быть ведущим. Теория формулируется так, чтобы ее положения можно было доказать, а ее утверждения должны быть непротиворечивыми и согласованными с положениями других теорий. Не все теории могут
Рис. 5. Каноническая схема общей теории безопасности [6]
быть аргументированы результатами прямых экспериментальных доказательств (к числу таких теорий относится и общая теория безопасности), и ученые обосновывают их либо по наличию предсказательной силы (трактуя отдельные факты и явления как следствие проявления законов, обосновываемых в теории), либо ссылаясь на отсутствие фактов, опровергающих утверждения теории.
Теория может быть различной степени обобщенности и абстрактности, в том числе общей и междисциплинарной. При этом сформулированная теория должна объединять систему законов и содержать:
исходные принципы и формулировки законов; основные системообразующие категории и понятия; схему (модель) основных связей изучаемой реальности (от фактов до теоретических обобщений);
правила вывода новых знаний из основных положений теории.
Классический подход к построению общей теории безопасности описан в [6]. На рис. 5 представлена схема общей теории безопасности, которую можно считать канонической, так как на ней отображены основные взаимосвязи между объектами и предметами исследования данной теории.
Обобщенный человек представляет здесь объект и субъект безопасности, а окружающая среда, несущая человеку опасности и угрозы, состоит из исходной (природной) среды и среды, преобразованной человеком (социальной и техногенной). Взаимосвязи между человеком и окружающей средой, как видно из схемы, формируют два контура обеспечения безопасности. Первым является контур защиты, в котором только реализуется достигнутый в обществе уровень безопасности. Достигается же этот уровень в контуре предотвращения, отражающем преобразовательную жизнедеятельность человека.
Современная научная теория должна соответствовать научной картине современного мира.
Преимущественным типом объектов современной (постнеклассической) науки являются: сложные системы, системы открытого типа, эволюционирующие объекты, человек, общество, биосфера и техносфера. Адекватная и полная реконструкция содержания общенаучной картины мира постнеоклассической науки затруднена в связи с тем обстоятельством, что она находится в процессе становления. Тем не менее, ряд новых онтологических (сущностных) принципов современной общенаучной картины мира уже можно сформулировать [7]:
1. Все реальные объекты и системы являются открытыми и постоянно обмениваются веществом, энергией и информацией.
2. Изменения всех объектов и систем носят эволюционный, то есть направленный характер.
3. Однозначный (линейный) характер поведения наблюдается только у устойчивых и способных полностью себя самовоспроизводить в некотором временном интервале систем.
4. Любая система со временем становится неустойчивой и, проходя точку бифуркации, либо погибает, либо переходит в новое устойчивое состояние.
5. Все сложные системы ведут себя вероятностным образом, в целом их поведение имеет нелинейный характер.
6. Прогрессивное развитие систем в течение длительного времени возможно только за счет «подкачки» для них энергии извне.
7. Человек, общество, биосфера, техносфера являются сложными системами, подчиняющимися законам функционирования открытых, диссипативных (неравновесных) и нелинейных систем.
В основе современной общенаучной картины мира лежит синергетика — междисциплинарное направление научных исследований, в рамках которого изучаются общие закономерности процессов перехода от хаоса к порядку и обратно в открытых нелинейных системах
любой природы [8]. Синергетику можно рассматривать как современный этап развития идей кибернетики и системного анализа, в том числе построения общей теории систем. Соотношение синергетики и системных исследований представлено в табл. 1.
Таблица 1
Соотношение синергетики и системных исследований
Системные исследования Синергетика
1. Акцент на морфологическом (структурном), реже — на функциональном описании систем 1. Акцент на процессах создания, развития и разрушения систем
2. Большее значение придается упорядоченности и равновесию систем 2. В процессах движения систем важную роль играет хаос, причем не только дис-труктивную
3. Изучаются процессы организации систем 3. Изучаются процессы самоорганизации систем
4. Абстрагируются от кооперативных систем 4. Подчеркивается коопера-тивность процессов развития систем
5. В основе — принцип системности 5. В основе — принцип развития систем
Суть синергетического подхода заключается в том, что сложноорганизованные системы могут быть описаны небольшим числом параметров порядка. Поэтому сложное поведение систем может быть описано при помощи иерархии упрощенных моделей, включающих небольшое число наиболее существенных степеней свободы. В открытых системах возникают упорядоченные пространственно-временные структуры — аттракторы, показывающие направления ее эволюции. Критический момент неустойчивости, когда сложная система осуществляет выбор дальнейшего пути эволюции, называют точкой бифуркации. Вблизи этой точки резко возрастает роль незначительных случайных возмущений (флуктуаций), которые могут приводить к возникновению новой фрактальной (самоподобной) структуры.
Самоорганизующиеся системы способны сохранять внутреннюю устойчивость при воздействии внешней среды; они находят способы самосохранения, чтобы не разрушаться и даже улучшать свою структуру.
Основными теориями современной синергетики являются [9]:
теория динамического хаоса — исследует сверхсложную, скрытую упорядоченность поведения изучаемой системы;
теория фракталов — изучает сложные самоподобные структуры, возникающие в процессе самоорганизации;
теория катастроф — исследует поведение самоорганизующихся систем в терминах: бифуркация (от лат. bifurcus — раздвоенный); аттрактор (от англ. attract — притягивать); неустойчивость.
В свою очередь, теория катастроф включает в себя теорию бифуркаций динамических систем и теорию особенностей гладких отображений [10]. Термин «катастрофа» в данном контексте означает резкое качественное изменение объекта при плавном количественном изменении его параметров. Одной из главных задач теории катастроф является получение нормальной формы исследуемого объекта (дифференциального уравнения или отображения) в окрестности «точки катастрофы» и построения на этой основе классификации объектов.
Теория катастроф анализирует критические точки (репетиции) потенциальной функции, то есть точки, где не только первая производная функции равна нулю, но равны нулю и производные более высокого порядка. Динамика развития таких точек может быть изучена при помощи разложения потенциальной функции в рядах Тейлора посредством малых изменений входных параметров. Если потенциальная функция зависит от трех или меньшего числа активных переменных и не более пяти активных параметров, то существует всего семь обобщенных структур геометрий бифуркаций, которым можно приписать стандартные формы разложений в ряды Тейлора (семь фундаментальных типов катастроф Рене Тома, табл. 2).
Таким образом, современный мир состоит из разномасштабных открытых систем, развитие которых протекает по единому алгоритму. В основе этого алгоритма заложена присущая материи способность к самоорганизации, проявляющаяся в критических точках системы.
На взгляд автора, вышеизложенное должно явиться основой (началами) создаваемой в настоящее время общей теории безопасности.
Типы элементарных катастроф
Таблица 2
№ п/п Потенциальная функция Название катастрофы
1 с одной активной переменной: х3 + ах «складка»
2 х4 + а1 х2 + а2 х «сборка»
3 X + а1 х3 + а2 х2 + а3 х «ласточкин хвост»
4 х6 + а1 х4 + а2 х3 + а3 х2 + а4 х «бабочка»
5 с двумя активными переменными: х12 + х22 + а1 х1 х2 - а2 х2 - а3 х1 «гиперболическая омбилика»
6 х22 - 3х22 х12 + а1 (х12 + х22) - а2 х2 - а3 х1 «эллиптическая омбилика»
7 х22 х1 + х12 + а1 х2 2 + а2 х1 2 - а3 х2 - а4 х1 «параболическая омбилика»
Литература
1. Безопасность России. Правовые, социально-экономический и научно-технические аспекты. М.: МГОФ «Знание», 19982015. Тт. 1-50.
2. Безопасность России. Правовые, социально-экономический и научно-технические аспекты. Фундаментальные и прикладные проблемы комплексной безопасности. М.: МГОФ «Знание», 2017. 992 с.
3. Акимов В. А., Владимиров В. А., Измалков В. И. Катастрофы и безопасность. М.: МЧС России, 2006. 392 с.
4. Урсул А. Д. Проблемы безопасности и устойчивого развития: эволюционный подход и междисциплинарные перспективы // Вопросы безопасности. 2015. № 1.
5. Ярочкин В. И. Секьюритология — наука о безопасности жизнедеятельности. М.: Ось-89, 2000.
6. Сапронов В. В. Идеи к общей теории безопасности // ОБЖ. Основы безопасности жизни. 2007. №№ 1-3.
7. Лебедев С. А. Общенаучная картина мира и ее методологические функции // Вестник РАН. 2017. № 2. С. 130-135.
8. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Едиториал УРСС, 2001.
9. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики. М.: КомКнига, 2006.
10. Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: Едиториал УРСС, 2004. 128 с.
Сведения об авторе
Акимов Валерий Александрович: д. т. н., проф., засл. деятель науки РФ, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), гл. н. с. института. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-таИ: akimov@vniigochs.ru SPIN-код: 8120-3446.
Information about author
Akimov Valery A.: ScD (Technical Sc.), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Chief Researcher of the Institute.
7, Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: akimov@vniigochs.ru SPIN-scientific: 8120-3446.
Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)
Авторы, название URL
Олтян И.Ю. и др. Реализация Сендайской рамочной программы по снижению риска бедствий в Российской Федерации. Итоги пятилетия https://elibrary.ru/item.asp?id=46389727
Гуренков А.С. и др. Сборник лекционных материалов для проведения занятий с дежурно-диспетчерским персоналом единых дежур-но-диспетчерских служб муниципальных образований https://elibrary.ru/item.asp?id=44805322
Акимов В.А. и др. Нелинейная наука для исследования аварий, катастроф и стихийных бедствий https://elibrary.ru/item.asp?id=45040288
Соловьев В.А. и др. Международная научно-практическая конференция «Проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в Северо-Западном Арктическом регионе России» https://elibrary.ru/item.asp?id=45040117
Мануйло О.Л. и др. Творчество юных во имя спасения: Литературно-художественный альманах. Выпуск № 4 https://elibrary.ru/item.asp?id=45040485
Мануйло О.Л. и др. Творчество юных во имя спасения: Литературно-художественный альманах. Выпуск № 5 https://elibrary.ru/item.asp?id=46173686
Авдеева В.Г. и др. Развитие системы оказания помощи пострадавшим в дорожно-транспортных происшествиях на современном этапе: опыт, проблемы, перспективы https://elibrary.ru/item.asp?id=44621912
Баранник А.Ю. и др. Каталог технических средств, предназначенных для гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций / МЧС России https://elibrary.ru/item.asp?id=45796467
Поздняков Н.А. и др. Оказание помощи пострадавшим в дорожно-транспортных происшествиях: современное состояние и перспективы развития https://elibrary.ru/item.asp?id=46111413
Сосунов И.В. и др. Настольная книга (пособие) председателя комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности https://elibrary.ru/item.asp?id=32546511
Батырев В.В. и др. Средства коллективной защиты. Оценка эффективности и качества защиты населения в чрезвычайных ситуациях https://elibrary.ru/item.asp?id=35283773
Кусилов В.К. и др. Информационно-аналитический бюллетень об организации деятельности территориальных органов МЧС России в области реагирования пожарно-спасательных подразделений на дорожно-транспортные происшествия в субъектах Российской Федерации в 2017 году https://elibrary.ru/item.asp?id=35367271
