Системный подход к медицине

       Система,  как понятие, обладает двумя  противоположными свойствами: отграниченностью и целостностью. "Отграниченность" - внешнее свойство системы, "целостность" - ее внутреннее свойство, приобретаемое в процессе развития. Система может быть отграниченной но не целостной (например: недостроенный дом) но чем более система выделена, отграничена от среды, тем более она внутренне целостна, индивидуальна, оригинальна [2].

       Согласно  вышесказанному можно дать определение  "системы" как отграниченного, взаимно связанного множества,  отражающего объективное существование  конкретных отдельных взаимосвязанных  совокупностей тел , и не содержащего специфических ограничений присущих частным системам. Данное определение характеризует систему как самодвижущуюся совокупность, так и взаимосвязь, взаимодействие, а оно и есть - движение.

 

СТРУКТУРА

      Хотя  смысл  понятия  структуры также представляется  интуитивно ясным, дать ему  удовлетворительное определение  не так-то легко. Может быть поэтому в литературе встречается большое число различных определений структуры. В качестве примера приведем некоторые из них, на наш взгляд наиболее типичные.

 

        - Структура  системы - это устойчивая упорядоченность  ее элементов и связей.

        - Структура  есть форма представления некоторого  объекта в виде составных частей.

        - Структура  - это множество всех возможных  отношений между подсистемами  и элементами внутри системы.

        - Под  структурой понимается совокупность  элементов и связей между ними, которые определяются, исходя из  распределения функций и целей,  поставленных перед системой.

        - Структура  системы - это то, что остается  неизменным в системе при изменении  ее состояния, при реализации  различных форм поведения, при  совершении системой операций  и т.п.

 

        В  совокупности данные определения  достаточно хорошо отражают то  главное, что присутствует в  любой структуре: элементный состав, наличие связей, инвариантность (неизменность) во времени. В сущности лишь  последнее свойство позволяет  разграничить  понятия системы  и структуры. Однако, учесть только инвариантность структуры еще недостаточно. Поскольку структура - это часть системы, необходимо четко указать, какая именно часть, какие свойства и признаки системы являются структурными, а какие - нет. Ответы на эти вопросы, естественно, зависят от целей исследования системы, что также необходимо учитывать. Поэтому далее под структурой будем понимать совокупность тех свойств системы, которые являются существенными с точки зрения проводимого исследования и обладают инвариантностью на всем интересующем исследователя интервале функционирования или на каждом непересекающемся подмножестве, на которые разбит интервал функционирования.

 

        В  зависимости от целей изучения  исследователя будут интересовать  различные инвариантные во времени  свойства системы. Из определения  следует, что для одной и  той же системы можно построить  различные структуры и между  системой и ее структурой отсутствует  однозначное соответствие.

 

        Подводя  итоги, можно сказать, что формирование  структуры является частью решения  общей задачи построения системы,  причем такой, которая не определяет  заранее систему в целом, а  лишь выявляет ее конфигурацию. Следовательно, построение структуры  - самостоятельная задача, предваряющая  синтез системы в целом и  облегчающая его проведение.

 

        Система  выделяется человеком из внешнего "фона" по функциональным или  пространственным признакам (например, живые и технические системы  - скорее по пространственному; экономические, организационные - по функциональному).

 

        Системы,  как правило,  имеют различные  структуры. Но в зависимости  от степени централизации управления  элементами в системе можно  выделить три основных типа:

 

        - ЦЕНТРАЛИЗОВАННУЮ (ИЕРАРХИЧЕСКУЮ, ЗВЕЗДООБРАЗНУЮ);

        - СКЕЛЕТНУЮ;

        - СЕТЕВУЮ.

 

   ФУНКЦИЯ системы  (от лат. functio - исполнение, совершение) характеризует проявление ее свойств в данной совокупности отношений и представляет собой способ действия системы при взаимодействии с внешней средой.

 

        Другими  словами, функция - это ПОВЕДЕНИЕ  системы в некоторой среде.

        Важным  является уяснение того, что функция  с одной стороны определяется  внутренним строением (СТРУКТУРОЙ) системы, с другой стороны - ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ. Последнее обычно  очень часто забывают.

        Внешнюю  среду  образуют внешние по  отношению к рассматриваемой  системе целостные объекты, а  также вещественные, энергетические  и информационные ресурсы среды.  Следовательно, в основе функции  лежат объективно существующие  СПОСОБНОСТИ структуры системы  перерабатывать вещественные, энергетические  и информационные ресурсы, а  также способность перемещаться  в пространстве. Способности реализуются  в структуре и вследствие ее  относительной консервативности  относительно постоянны.

 

        Функция  системы является проявлением  свойств, качеств системы во  взаимодействии с другими (внешними) объектами.

 

        Из  всего сказанного выше о функции  следует, что

 

        НЕЛЬЗЯ  ИЛИ БЕССМЫСЛЕННО РАССУЖДАТЬ  О ФУНКЦИЯХ (СВОЙСТВАХ) СИСТЕМЫ,  НЕ ОПРЕДЕЛИВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО  СРЕДУ, В КОТОРОЙ ЭТА СИСТЕМА  ФУНКЦИОНИРУЕТ, И СУБЪЕКТА, НАДЕЛЯЮЩЕГО  СИСТЕМУ ФУНКЦИЯМИ.

 

      СУЩНОСТНЫЕ  ЧЕРТЫ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

это не отдельная дисциплина, как физика, кибернетика, а общий  методологический подход: как исторический, экспериментальный методы,

единство целого находится  в основе рассмотрения,

учет реальности всеобщих взаимосвязей,

части целого - не обособленные сущности, а единицы членения принципиально  иного типа (сущности-во-взаимосвязи),

рассмотрение вещественной структуры заменяется рассмотрением  сущностных взаимоотношений относительных  структурных частей, так называемых "сущностей-во-взаимосвязи",

рассмотрение слабо структурированных  систем (например, метаболизм),

от анализа равновесных  состояний - к анализу неравновесных, необратимых состояний (сверх)сложных систем,

вне эволюции нет сущности, смысла и структуры объекта,

иерархия рассмотрения реально  отражает разноуровневую реальную структура объекта вполоть до его сущности,

сущность явления рассматривается  как идеальный закон, определяющий его появление, функционирование и  эволюцию в иерархии взаимоосвязей целого.

 

 

Главные источники и методы, используемые системным подходом, следующие:

   1. теория вероятности.

   2. теория информации.

   3. динамика иерархических  систем.

   4. теории систем, самоорганизации.

   5. теория многомерных  пространств состояний.

   6. нелинейная динамика, хаос и странные аттракторы.

   7. термодинамика, открытые  системы, порождение информации  из хаоса.

   8. теории надежности, теория катастроф.

   9. теории симметрии  и асимметрии и др.

Системный подход использует наиболее частно как методы анализа:

   A. компьютерную имитацию.

   B. математические  и компьютерные модели.

   C. линейное и динамическое  программирование.

   D. вербальные (логические  и др.) модели.

   E. социальное экспериментирование.

   F. анализ эмпирических  данных.

   G. исследование операций.

   H. статистический  анализ.

   I. экспертные оценки, деловые игры и др.

В качестве общей схемы  в системном анализе используется следующая методологическая схема  стадий его проведения, из которых  наибольшее значение придают третьей  и четвертой стадиям, а наиболее важно само осознание наличия  проблемы (По P.Chekland,1986):

 

1) Осознание наличия проблемы  и сбор полной информации о  ней.

2) Фиксация проблемной  ситуации в виде описания.

3) Выработка основных определений,  соответствующих некоторой системе.

4) Создание и тестирование  концептуальных моделей.

5) Сопоставление результатов  моделирования с реальностью.

6) Определение комплекса  желательных изменений ситуации, объекта.

7) Действие субъекта по  практическому осуществлению этих  изменений.

 

При этом стадии системного анализа в соответствии с самой  его сущностью рассматриваются  не как последовательные временные  этапы его осуществления, а как  логические моменты, различные существенные взгляды на предмет исследования в целом.

Преобразование системы

 Так же как и при  образовании системы при ее  преобразовании, изменении, существуют  внутренние и внешние причины,  проявляющиеся с большей или  меньшей силой в различных  системах.

Внешние причины [6]:

1.Изменение внешней среды , вызывающее функциональное изменение элементов. В имеющейся среде невозможно длительное существование неизменной системы: любое изменение, как бы медленно и незаметно оно протекало, неизбежно приводит к качественному изменению системы. Причем изменение внешней среды может происходить как независимо от системы, так и под воздействием самой системы. Примером может служить деятельность человеческого общества, способствующая изменению окружающей среды не только на пользу, но и во вред (загрязнение водоемов, атмосферы, и пр.)

2.Проникновение в систему  чуждых объектов, приводящих к  функциональным изменениям отдельных  элементов ( превращения атомов под влиянием космических лучей).

Внутренние причины [6]:

1.Непрерывный количественный  рост дифференцированных элементов  системы в ограниченном пространстве , в результате чего обостряются противоречия между ними.

2.Накопление "ошибок" в  воспроизведении себе подобных (мутации  в живых организмах). Если элемент  -"мутант" более соответствует изменяющейся среде, то он начинает размножаться. Это и есть возникновение нового, вступающего в противоречие со старым.

3.Прекращение роста и  воспроизведения составляющих систему  элементов, в результате система  погибает.

 Исходя из понимания зрелой системы как единства и постоянства структуры можно определить различные формы преобразования, непосредственно связанные с изменением каждого из перечисленных атрибутов системы [2]:

  Преобразование приводящее к уничтожению всех взаимосвязей элементов системы (смерть, разрушение кристалла, распад атома и т.п.).

  Преобразование системы  в качественно иное, но равное  по степени организации состояние.  Это происходит вследствие:

 а) изменения состава  элементов системы (другой пациент),

 б) функционального  изменения отдельных элементов  и/или подсистем в системе (переход  млекопитающих от сухопутного  образа жизни к водному).

  Преобразование системы  в качественно иное, но низшее  по степени организованности  состояние. Оно происходит вследствие:

 а) функциональных изменений  элементов и/или подсистем в  системе (приспособление животных  к новым условиям среды обитания)

 б) структурного изменения  (модификационные превращения в неорганических системах: например переход алмаза в графит).

 Преобразование системы  в качественно иное, но высшее  по степени организованности  состояние. Оно происходит как  в рамках одной формы движения, так и при переходе от одной  формы к другой. Этот тип преобразования  связан с прогрессивным, поступательным  развитием системы.

преобразование - неизбежный этап в развитии системы. Она вступает в него в силу нарастающих противоречий между новым и старым, между  изменяющимися функциями элементов  и характером связи между ними, между противоположными элементами. Преобразование может отражать как  завершающий конечный этап в развитии системы, так и переход систем-стадий друг в друга. Преобразование есть период дезорганизации системы, когда старые связи между элементами рвутся, а  новые еще только создаются. Преобразование может означать и реорганизацию  системы, а также превращение  системы как целого в элемент  другой, высшей системы.

 в свете системных представлений

Сегодня специальные науки  убедительно доказывают системность  познаваемых ими частей мира. Вселенная  предстает перед нами как система  систем. Конечно понятие "система" подчеркивает отграниченность, конечность и, метафизически мысля, можно прийти к выводу, что поскольку Вселенная это "система", то она имеет границу, т.е. конечна. Но с диалектической точки зрения как бы ни представлять себе самую большую из систем, она всегда будет элементом другой, более обширной системы. Это справедливо и в обратном направлении, т.е. Вселенная бесконечна не только "вширь", но и "вглубь".

 До сих пор все  имеющиеся в распоряжении науки  факты свидетельствуют о системной  организации материи.

Системность неорганической природы

Согласно современным  физическим представлениям, неорганическая природа в общем виде делится  на две системы - поле и вещество. Материальная сущность физического  поля в настоящее время еще  четко не определена, но что бы из себя не представляло поле, общепризнанно, что оно проявляется в различных сосуществующих, взаимодействующих и взаимопроникающих видах. Физическое поле, как обобщающее понятие, включает в себя физический "вакуум", электронно-позитронное, мезонное, ядерное, электромагнитное, гравитационное и другие поля. Иначе говоря, представляет собой систему конкретных материальных полей.

 Каждое конкретное  поле в свою очередь тоже  системно. Но сейчас нельзя с  уверенностью сказать о том,  что является элементом конкретного  поля. Очевидно, каждое конкретное поле имеет свои определенные уровни, иначе говоря, оно как система развивается , например, от "вакуума" до четко выраженного квантового состояния. Сам же квант поля представляет собой элементарную частицу. Поэтому квант вряд ли может быть элементом конкретного поля. Скорее всего такими элементами являются узловые "точки" структуры элементарных частиц [2]. Существуют ясные экспериментальные доказательства существования такой структуры и масса различных способов ее изучения [10]. Но что представляет собой структура элементарной частицы, а тем более ее узловые "точки" остается пока неясным.