Закономерности систем и ее классификация

Закономерности  осуществимости систем

Закон «необходимого  разнообразия» У.Р. Эшби. Для уменьшения разнообразия (беспорядка) необходимо привнести в систему информацию (управляющее воздействие) – негэнтропию, которую ошибочно представляют как энтропию с отрицательным знаком. Негэнтропия действительно измеряется в тех же единицах, как и энтропия, направление ее действительно противоположно энтропии, и увеличение негэнтропии вызывает такое же уменьшение энтропии. Несмотря на это, негэнтропия и энтропия изменяются в системе, но разным самостоятельным закономерностям, и их абсолютные значения мало зависят друг от друга. При увеличении энтропии увеличивается размерность систем и количество независимых факторов – переменных. Одновременно с ростом энтропии увеличивается и неопределенность, неупорядоченность, беспорядок системы. Чтобы их уменьшить, необходимо ввести в систему негэнтропию, или информацию. При прогрессивном развитии системы, при ее организации и упорядочении больше увеличивается негэнтропия, чем энтропия. При деструкции, дезорганизации системы, наоборот, больше увеличивается энтропия, чем негэнтропия.

Какие имеются возможности  по уменьшению энтропии объекта субъектом? У.Р. Эшби сформулировал закономерность, известную под названием «закон необходимого разнообразия».

Когда лицо N, принимающее  решение, сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений, оцениваемое  энтропией ЭD. Этому разнообразию противостоит «разнообразие» исследователя ЭN – разнообразие известных ему методов и приемов решения проблемы и способность сгенерировать новые. Задача исследователя заключается в том, чтобы свести разность разнообразий ΔЭ = ЭD – ЭN к минимуму, в идеале – к нулю. Эшби доказал теорему, на основе которой формулируется следующий вывод: ΔЭ может быть уменьшена лишь за счет соответствующего роста ЭN. Говоря более образно, только разнообразие в N может уменьшить разнообразие, создаваемое в D, только разнообразие может уничтожить разнообразие.

Итак, для успешного  решения задачи управления управляющая  система (техническая или организационная) должна иметь большее (или, по крайней  мере, равное) разнообразие (свободу  выбора), чем объект управления.

Эквифинальность. Термин «эквифинальность» предложил Л. фон Берталанфи для описания закономерности открытых систем. Дело в том, что состояние равновесия в закрытых системах полностью определяется начальными условиями. Для открытых же систем их конечное состояние не зависит от начального состояния, а определяется особенностями протекающих внутри системы процессов и характером ее взаимодействия со средой. Эквифинальность – это способность системы достигать определенного состояния, которое не зависит ни от времени, ни от ее начальных условий, а определяется исключительно ее параметрами. Эта закономерность характеризует как бы предельные возможности системы, что важно учитывать при проектировании, как организаций, так и информационных систем. Это одна из наименее исследованных закономерностей. Вот ряд вопросов, касающихся этой закономерности, которые в настоящее время еще не изучены:

1. какие именно параметры в конкретных системах обеспечивают свойство эквифинальности?
2. как обеспечивается это свойство?
3. как проявляется закономерность эквифинальности в организационных системах?

Закономерности  развития

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. Жизненный цикл – это период времени от возникновения потребности в системе и ее становления до снижения эффективности функционирования и «смерти» или ликвидации системы.

В последнее время  понятие жизненного цикла стали  связывать с закономерностью  историчности – время является непременной характеристикой системы, поэтому каждая система исторична.

Если для биологических  и социальных систем легко можно  привести примеры становления, расцвета, упадка и даже смерти (гибели), то для  конкретных случаев развития организационных  систем и сложных технических комплексов трудно определить эти периоды. Не всегда руководители организаций и конструкторы технических систем учитывают закономерности историчности.

В последнее время  специалисты и руководители все  больше начинают осознавать необходимость учета закономерности историчности систем при исследовании, моделировании, проектировании и управлении.

При создании сложных  технических комплексов предлагают корректировать технический проект с учетом старения идеи, положенной в его основу, уже в процессе проектирования и создания системы. Рекомендуется в процессе проектирования рассматривать не только вопросы создания и обеспечения развития системы, но и вопрос о том, когда и как ее нужно уничтожить (возможно, предусмотрев «механизм» ее уничтожения или самоликвидации). Рекомендуется при создании технической документации, сопровождающей систему, включать в нее не только вопросы эксплуатации системы, но и срок жизни, ликвидацию ее. При регистрации предприятия требуется, чтобы в уставе был предусмотрен этап его ликвидации.

Рост и развитие. Любая система со временем претерпевает количественные и качественные изменения. Для этих изменений вводятся понятия «рост» и «развитие». Важно различать эти понятия, поскольку рост и развитие далеко не одно и то же, и далее не обязательно одно связано с другим.

Рост – это увеличение в числе и размерах.

Развитие – это  изменения процессов в системе  во времени, выраженные в количественных, качественных и структурных преобразованиях  от низшего (простого) к высшему (сложному).

Всякому изменению должна быть причина, и такой причиной является наличие проблемы или противоречия, которые порождают кризис, а он, в свою очередь, часто служит основой  нового развития.

Кризис (от греч. krisis –  решение, поворотный пункт, исход) –  это резкий, крутой перелом в чем-либо. Кризису должна предшествовать разность между: желаемым и действительным; желаемым и возможным; интересами разных групп элементов системы; внутренним и внешним и т. д. Наиболее существенным источником процесса развития выступают различные противоречия: между функцией и целью системы, между потребностями системы в ресурсах и возможностью их удовлетворения и т.д.

Если нет противоречия, то зачем системе изменяться? Таким  образом, изменения направлены на ликвидацию противоречия. При этом надо сразу оговориться, что не всякое противоречие надо ликвидировать. Например, гомеостатические системы построены на таких противоречиях, что делает систему крайне устойчивой.

Рассмотрим механизмы  изменений. При росте происходит увеличение количества элементов и связей, при уменьшении, наоборот удаляются элементы и рвутся связи. Могут ли при этом происходить качественные изменения? Конечно, закона перехода количества в качество еще никто не отменял, но это нельзя назвать развитием.

Наряду с положительными тенденциями, приписываемыми росту и развитию, можно говорить и об отрицательных тенденциях: отрицательный рост – сокращение, уменьшение и отрицательное развитие – деградация, дезорганизация, деструкция.

Деградация – это  постепенное ухудшение, снижение или утрата положительных качеств, упадок, вырождение.

При этом рост (положительный  и отрицательный) и развитие, как  правило, 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.

В своей основе развитие имеет три фактора – изменчивость, наследственность и отбор. Новые  свойства система может получить, только имея «свободу выбора», т. е. возможность изменяться. При этом она наследует все положительное, эффективное, что подтверждено ее функционированием, с последующим отбором по некоторым критериям наилучшей структуры и параметров системы, благодаря которым, система выходит на новый уровень упорядоченности. В жестко упорядоченной системе не может быть ее развития, потому что оно осуществляется не благодаря укреплению элементов и связей, а посредством возникновения зон неупорядоченности. Движущей же силой любого развития являются противоречия. Чем более устойчива система, тем хуже она развивается. Развитие системы обязательно сопровождается изменением ее целей. Другими критериями развития системы являются: увеличение порядка, рост организованности, увеличение информации, снижение энтропии системы. Само развитие, как последовательное изменение может рассматриваться в качестве элемента своего рода «суперразвития», основу которого составляет смена разных типов развития. Смена процессов развития представляет собой глубокое качественное изменение в системе, которое воспринимается как кризис. Поскольку необходимость этих смен заложена в самом существе суперразвития, то из этого следует, что бескризисного развития не существует – рано или поздно наступит момент, когда системе для продолжения эволюции необходимо будет сменить тип развития, иначе оно просто не состоится.

Закономерность  неравномерного развития и рассогласования  темпов выполнения функций элементами системы. 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 закономерно 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

Развитие всех систем идет в направлении увеличения степени  идеальности. Подразумевается, что идеальная система – это такая система, у которой вес, объем, ненадежность, потребление ресурсов стремятся к нулю, хотя при этом способность системы выполнять свои функции не уменьшается.

Закономерность  внутрисистемной и межсистемной конвергенции

Объективной общесистемной  закономерностью, во многом определяющей функционирование систем, является внутрисистемная  и межсистемная конвергенция. Конвергенция означает схождение, сближение, взаимовлияние, 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.

Другие закономерности

Существует также ряд  закономерностей, которые нельзя отнести  к какой-либо отдельной группе.

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.

Противодействие системы внешнему возмущению. Французский физико-химик и металловед А. Л. ле Шателье сформулировал следующий принцип: «Если существующее равновесие системы подвергается внешнему воздействию, изменяющему какое-либо из условий равновесия, то в ней возникают процессы, направленные так, чтобы противодействовать этому изменению». В 1906 г. знаменитый русский кристаллограф Е.С. Федоров, а в 1911 г. известный американский химик В. Банкрофт выступают с идеей, что принцип Ле Шателье (или, точнее, принцип ле Шателье-Брауна) является в действительности универсальным, т.е. при внешнем возмущении, нарушающем условие равновесия, в системе развиваются противоположно действующие процессы, и до определенного уровня они нейтрализуют эффект внешнего воздействия. Имеется образная формулировка этой закономерности, данная М.И. Сетровым: «Целое препятствует нарушению целостности». В экономике, в частности, ему соответствует закон соответствия спроса и предложения.

Закономерность  «наиболее слабых мест». Устойчивость всей системы зависит от наиболее слабых элементов в системе. Это соответствует поговорке «где тонко, там и рвется». Структурная устойчивость (неразрушимость, приспособленность) системы определяется устойчивостью наиболее слабой подсистемы. Там, где относительное сопротивление будет меньше необходимого, произойдет сбой. На этой же закономерности основывается обеспечение устойчивого состояния организации. Если руководитель правильно осуществляет управление организацией, но в одном важном вопросе ослабляет внимание, то тем самым он может способствовать снижению устойчивости организации.

Закономерность  «80/20». Итальянский экономист Парето в 1897 г. выдвинул ныне знаменитый «Принцип 80/20». Он установил, что 80% земли в Италии принадлежит лишь 20% ее жителей, а позднее доказал, что замеченное им правило применимо и в других областях. Например, в сельском хозяйстве 80% гороха собирается из 20% общего числа стручков. Впоследствии он сформулировал правило, называемое «Принцип Парето» или «Принцип 80/20». Исходя из этого принципа, не всегда работа должна быть выполнена как можно лучше, часто вполне достаточно удовлетворительного результата. Принцип Парето означает, что 20% усилий дают 80% результата, а остальные 80 % усилий — лишь 20 % результата. Дальнейшие улучшения не всегда оправданы. «Лучшее – враг хорошего», – гласит народная мудрость.

Из статистики следует, что:

1. 20% продаж приносят 80% общего дохода;
2. 80% посетителей смотрят только 20% страниц сайта;
3. 80% случаев задержек возникает по вине 20% возможных их причин;
4. 20% крупных предприятий создают 80% всей продукции в мире, в то время как 80 % средних и мелких предприятий создают 20% продукции;
5. 20% населения мира, живущего в странах с самым высоким уровнем доходов, создают 80 % мирового объема внутреннего валового продукта (ВВП);
6. 20%-ная наиболее активная часть ученых создает 80% научной продукции, а другая, менее активная, 80%-ная часть создает 20% продукции. Но при этом для создания всей научной продукции обе части одного целого должны существовать.

Эта 20%-ная закономерность распространяется на пчеловодство и  даже на муравейник, где также существует 20%-ная активная часть муравьев, создающая 80% продукции. Если условно выбрать  наиболее активную 20%-ную часть и  переселить отдельно, то из них опять образуются новая более активная (20%-ная) и новая менее активная (80%-ная) части.