К.т.н., доцент Абросимова Е.Б.

Высшая школа экономики, Нижний Новгород, 2014

nnov.hse.ru

Системный подход в

научных исследованиях

Литература

• О’Коннор Дж. Искусство системногомышления: Необходимые знания осистемах и творческом подходе к решениюпроблем/Джозеф О’Коннор и ИанМакдермотт; Пер. с англ. – 6-е изд. – М.:Альпина Паблишер, 2012. – 254 с.

Системный подход -

• универсальный инструмент познавательной деятельности: как система может быть рассмотрено любое явление, хотя, разумеется, не всякий объект научного анализа в этом нуждается. Системный метод незаменим в познании и конструировании сложных динамических целостностей

Значение системного подхода для науки

• Еще в 1972 г. философы отмечали: «Системно-структурный подход к изучаемым объектам в настоящее время приобретает (если еще не приобрел) статус общенаучного принципа: во всех специальных науках, в меру их развитости и внутренних потребностей, используется системный подход» (B.C. Тюхтин)

Система -

- сущность, которая в результате взаимодействия ее частей может поддерживать свое существование и функционировать как единое целое

- Компоновка, взаимное расположение частей имеет решающее значение

- Системы обладают эмерджентными или возникающими свойствами, которых нет ни у одной из их частей (водовороты, торнадо, память, нравственные нормы …)

Самосохранение -

• Свойство системы, обеспечивающееся благодаря взаимодействию частей.

• Взаимовлияние частей системы намного важнее их числа или величины

Сложность систем• Детальная сложность (большое количество

элементов). – Возможно упрощение системы за счет группировки и

т.п.

• Динамическая сложность (разнообразные взаимоотношения элементов)– Чем сложнее система, тем она устойчивее к

изменениям. Для ее изменения необходимо изменить/ослабить связь(и)

Имея дело с системой, невозможно осуществить точечные изменения!!!

Обратная связь- Усиливающая обратная связь – изменение состояния

системы служит сигналом к усилению первоначального изменения (метафоры: мы раскрутились, сорвался в штопор, деньги к деньгам, лавину не остановить, паника, командный дух…)

- Уравновешивающая обратная связь – изменение состояния системы – сигнал к началу движения в противоположном направлении, чтобы восстановить утраченное равновесие (температура тела, сон, хищник и жертва, спрос и предложение, управление запасами, формирование команды…)

Системный подход и три заблуждения

1. Причина и следствие разделимы. Следствие наступает после причины (спрос и предложение, яйцо или курица?..)

2. Во времени и пространстве следствие идет сразу за причиной, но…

1. Всегда есть задержка следствия2. Следствие может проявиться в другой части системы (эффект

бабочки)

Один случай – просто событиеДва – повод для вниманияТри – паттерн – ключ к структуре системы

3. Следствие пропорционально причине- зависит от начальных условий и порога восприятия

Работа со сложными системами

• Определение границ системы

• Найти аттракторы (стабильные состояния, к которым тяготеет система)

• Для изменения: – Дестабилизировать прежнее, устойчивое состояние

– Создать новое устойчивое состояние

Подходы к изучению систем

• Объективный – смотреть на систему снаружи (Наука ничего не доказывает. Она выдвигает предположения и проверяет их). Метафоры: большое видится на расстоянии…

• Субъективный – смотреть на систему изнутри. Метафоры: за деревьями не вижу леса…

• Системное мышление – комплексный подход

Итоги

• Устанавливайте связи: все, что с нами случается, это обратная связь

• Наши действия имеют множество последствий: побочные эффекты присутствуют всегда

• Результаты не всегда соответствуют усилиям

• Система не может действовать лучше, чем позволяет ее слабейшее звено

• Задержки: механизм обратной связи дает о себе знать лишь со временем

Самоорганизация систем

• Синергетика

• Теория изменений

• Теория катастроф

Развитие системы

• Количественное изменение состава и взаимосвязей системы - рост

– По линии прогресса

– По линии регресса

• Формы роста

– Эволюционный

– Революционный

Революция-

• Скачок, фазовый переход или катастрофа (быстрое качественное изменение)

• Но:

– Малые, но согласованные с внутренним состоянием системы внешние воздействия, зачастую более эффективны, чем большие

Скачок -часто следствие внутренних флуктуаций.

Незначительная причина вызывает цепь следствий, каждое из которых все более существенно.

Если флуктуации очень сильны, система может разрушиться

• Чем более неравновесна система, тем из большего числа возможных путей развития она может выбрать в точке бифукации.

• Временная граница катастрофы определяется «принципом максимального промедления»: система делает скачок только тогда, когда у нее нет иного выбора.

• Катастрофа изменяет организованность системы, причем не всегда в сторону ее увеличения.

Причины катастроф

• Противоречия– между функцией и целью системы (потребность в

ресурсах и возможность ее удовлетворения)– между изменяющимся количеством и прежним

качеством– старым и новым– Стремлением к порядку и хаосу– Стремлением системы к установлению устойчивого

состояния и средствами его достижения– Между целями системы и ее компонентов– Между функционированием и структурой

Флаги катастроф

• Наличие нескольких устойчивых состояний• Наличие неустойчивых состояний, из которых

система выводится слабыми «толчками»• Возможность быстрого изменения системы при

малых изменениях внешних условий• Необратимость системы (невозможность

вернуться к прежним условиям): после выбора обратный путь практически невозможен

• Гистерезис• Критическое замедление множество усилий не

приводит к заметному изменению ситуации

603155, Россия, Нижний Новгород, ул. Большая Печерская, 25/12

Тел.: (831) 416-9-777, факс: (831) 416-96-50

nnov.hse.ru