Мы выделили, что для любой системы первичным является признак целостности, характеризующий полноту всех её частей. Целостность – наличие интегративных свойств, качеств, возникающих в результате взаимодействия элементов
В психолого-педагогической литературе выделяется несколько подходов к определению признаков, характеризующих целостность систем. Мы рассмотрим основные признаки целостной системы, выделенные Гершунским
Всякая система характеризуется наличием совокупности элементов , являющихся её структурной единицей. Причём имеется ограниченное число таких элементов, каждый из которых имеет предел делимости. Для сохранения целостности системы это важно, ибо бесконечное деление элементов приведёт к нарушению качественных характеристик системы.
Состав элементов определяет природу системы. Элемент – минимальная системообразующая единица, имеющая предел делимости. Минимальное число – 2. Каждый элемент, в свою очередь, можно рассматривать как подсистему данной системы, представляющей собой некую целостность.
Целостность системы характеризуется не механическим сложением элементов, а совокупностью взаимосвязанных и взаимодействующих элементов .
Данная совокупность определяется упорядоченностью элементов. Если такая упорядоченность связана чёткой зависимостью элементов – структура жёсткая . Имеет место в основном в механических системах. В социальных системах, где на конечный результат влияет множество, как внешних факторов, так и внутренних, имеет место некоторый беспорядок в отношении элементов.
Специфику системы определяет (во многом) структура системы.
СТРУКТУРА – это способ связи этих элементов. Может быть:
- жестко упорядоченной : а) элементы связаны жёсткой зависимостью; б) не имеют выбора поведения; в) все функции твёрдо очерчены; г) исключена всякая автономия) - это механические системы;
Может быть статической , если она отражает устойчивые связи;
- динамической, отражающей связи, как функционирующего целого, так и развивающих.
СОСТАВ – множество элементов подсистем, во многом определяет свойства и особенности системы, конечный результат её функционирования.
СВЯЗЬ – это взаимодействие, при котором изменения одного компонента системы приводит к изменению других компонентов. При этом меняется и тот компонент, который вызвал это взаимодействие. Связи существуют между элементами и между элементом и всей системой. Это то, что соединяет элементы и свойства системы в целое. При помощи системообразующих связях отдельные элементы объединяются в систему.
К системообразующим связям относятся все целевые связи, связи управления (субординации, дисциплинарные, режимные, инициативные), связи преемственности (между членами педагогического коллектива, между отдельными предметами в ходе их преподавания, связи преемственности в ходе методической работы, в развитии общеучебных умений и навыков, в деятельности учащихся и т.д.).
В социальных системах – у элементов имеется:
- возможность выбора путей и способов действия;
- влияние многих факторов на формирование конечного результата;
- определённая тенденция к беспорядку в отношениях элементов;
Наличие у системы определённого уровня целостности .
ЦЕЛОСТНОСТЬ – наличие у системы интегративных качеств, свойств, возникающих в результате взаимодействия её элементов, но отсутствующих у каждого элемента в отдельности.
Уровень целостности определяется полнотой набора её элементов, согласованием всех функций элементов системы, ведущей ролью целого по отношению к элементам, наличием единой цели у всех элементов системы, единством реагирования всех составных частей системы на внешние и внутренние воздействия, наличием развитых обратных и системообразующих связей.
Иерархичность. По мнению В.С.Садовского каждый компонент исследуемой системы может рассматриваться как система, а сама исследуемая система представляет собой один из компонентов системы более высокого порядка.
Иерархичность характеризуется:
Всякая система состоит из подсистем;
Подсистемы эти взаимно подчинены друг другу;
Подсистемы высшего уровня направляют деятельность подсистем низшего уровня;
Подсистемы низшего уровня функционируют с уч1том команд, даваемых сверху
Для иерархичности характерно:
Разветвлённость системы координационных связей;
Вертикальным соподчинением подсистем и элементов внутри системы;
Правом вмешателства подсистем и элементов верхнего уровня в процессы подсистем низшего уровня;
Зависимостью действий подсистем верхнего уровня от фактического исполнения подсистемами низшего уровня своих целей.
Помимо координационных связей существуют субординационные.
Наличие у рассматриваемого объекта субординационных связей между элементами, подчинённость элементов.
Нужно иметь в виду, что элементы системы имеют неодинаковое значение. Есть такие, отсутствие которых выводит систему из строя, а отсутствие других ухудшает результативность системы.
СУБОРДИНАЦИОННАЯ СВЯЗЬ – это связь, стороны которой зависят друг от друга, причём одна из них определяет существование остальных (Л.Н.Суворов).
СУЩНОСТЬ СВЯЗЕЙ КООРДИНАЦИИ – синтез динамики целого из поведения отдельных элементов.
Сущность связей субординации - воздействие целого, его динамика на поведение.
Отношения субординации – это отношения распорядительство и администрирование, с одной стороны, и исполнительства подчиненности – с другой.
В социальных системах, рассматривая их через призму субординации, можно выделить следующие свойства, проявляющие её качественную сторону
- наличие в системе уровней управления;
- существование официальных руководителей;
- отношения между управляющим и управляемым строятся на основе субординации.
Субординация может выражать как формальную структуру коллектива, когда вертикальные связи отражают различие должностей разных руководителей, так и неформальную, которая не предусматривается штатным расписанием.
Наличие целеустремлённости в поведении системы. ЦЕЛЬ – (как отмечает В.С.Лазарев) – это образ желаемого результата, соотнесённого с возможностями, определённого во времени, операционально поставленного. Операциональность цели означает, что существует способ проверки достижения результата, без чего правление становится бессмысленным, ибо лишается главнейшего компонента – обратной связи и возможности вносить коррективы в выполнение конкретных шагов.
Без цели система не может эффективно функционировать. Каждый элемент действует во имя одной цели, стоящей перед системой. Основные требования к построению дерева целей. (Ю.А.Конаржевский ).
Дерево целей надо строить «сверху», определяя конечный результат функционирования системы через проектирование генеральной цели.
Генеральные цели формулируются в форме абстрактных понятий. Процесс построения – от абстрактного к конкретному.
Для достижения цели данного уровня обязательно выполнение подцелей нижнего уровня.
Средствами к достижению цели являются подцели, которые….
Цели верхнего и нижнего уровней должны быть логически связанными.
Декомпозиция (расчленение целей) прекращается по достижению элементарного уровня.
Элементарным (мероприятийным уровнем дерева целей следует считать такой п-ый уровень, когда на последующем п+1 уровне появляются альтернативные средства достижения п-го уровня).
Главная цель – СОЗДАТЬ УСЛОВИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ РАЗНОСТОРОННЕЕ, СВОБОДНОЕ И ТВОРЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ЛИЧНОСТИ БУДУЩЕГО ПЕДАГОГА.
Возможна конкретизация (СОДЕЙСТВОВАТЬ, ОПРЕДЕЛИТЬ, ОБУЧИТЬ, ОСУЩЕСТВИТЬ, ОБЕСПЕЧИТЬ, СОЗДАТЬ, СТИМУЛИРОВАТЬ И Т.Д.)
Цель трансформируется в задачу, если в формулировке указываются способы её достижения. (на основе…., за счёт…, для чего…, путём…, и т.д. (стр. 40-41 Технологии управленческой деятельности зам. дир. Школы.))
Варианты формулировок задач:
Создать дополнительно условия для развития творческого потенциала личности педагога и студента за счёт повышения вариативности содержания образования, внедрения технологий развивающего и модульного обучения, дифференциации и индивидуализации УВП.
Разработать и приступить к реализации Программы развития….,
Обеспечить рост качественного уровня подготовки студентов, достижения ими обязательного уровня по важнейшим приоритетным умениям в соответствии с требованиями стандартов на основе развития образования по выбору, дифференциации и индивидуализации обучения и воспитания.
Заложить основы системы диагностики результативности деятельности студентов, распространить новые формы и методы.
Упорядочить внеклассную деятельность студентов во взаимодействии с учебным процессом в условиях разноуровневого обучения и углубления межведомственного взаимодействия.
Главные или генеральные цели диктуются обществом, частные цели, цели конкретного этапа – цели ОУ.
Наличие коммуникативных свойств, проявляющиеся в двух формах: 1) во взаимодействии с внешней средой (среда – это совокупность всех условий, которые окружают вещь, растение, животные, человека и непосредственно или косвенно воздействуют на них; различают идеологическую, политическую, экономико-производственную, социально-бытовую, культурную., природно-экологическую среду);
Любая социальная система – составная часть общественного организма будучи связана с другими системами. В мире нет системы, изолированной от внешней среды, которая воздействует на жизнедеятельность системы. Внешняя среда создаёт условия существованияи функционирования системы.
2) во взаимодействии данной системы с суб- и суперсистемами , т.е. с системами более низкого или высокого порядка.
Наличие управления. Это специфический признак, характерный для систем биологического и социального происхождения.
ПЕДАГОГИКА даёт управлению понятие объекта. Всякое управление объектно ориентировано. Управление в образовании отличается от управления в здравоохранении, торговли и т.д.
Объектом управления в образовании является конкретная ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.
Наша задача рассмотреть:
общее понятие систем,
понятие образовательной системы,
виды образовательных систем,
Понятие управления,
Принципы, методы, функции управления,
Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Целостная система и количественное измерение ее состояния. Живой организм, как выраженная целостная система
А.П. Хускивадзе
Аннотация.
Приведено обоснование понятия «Теория целостности». Рассмотрены вопросы сходства и различия между общей теорией систем Л. Фон Берталанфи, единой теорией поля и теорией целостности.
Сформулировано понятие целостной системы и показано, что живой организм является выраженной целостной системой. Приведен способ количественного измерения состояния целостной системы.
Работа выполнена на стыке фундаментальной медицины, биологии, физики и философии. Она представляет интерес, в первую очередь, для специалистов, работающих в области доказательной медицины.
Ключевые слова: общая теория систем, целостная система, математическое описание, количественные показатели состояния целостной системы, вероятностный предел познания истины.
Все права на материалы статьи защищены.
1. Общая теория систем Л. Фон Берталанфи, единая теория поля и теория целостности
Во второй половине двадцатого столетия в биологии, медицинской науке и философии основательно укоренилось словосочетание: «Общая теория систем» . Этим словосочетанием стали пользоваться и многие математики . Однако, большинство математиков все же предпочитают говорить о «Математической тернии систем» . В физике, как правило, оперируют словосочетанием: «Единая теория поля» или «Теории всего (англ. Theory of everything, TOE)» .
Все эти теорий, по сути дела, ставят перед собой одну и ту же задачу: найти самые общие закономерности природы. Различие между этими теориями в подходах решения проблемы. Так, единая теория поля путь решения проблемы видит в изучении самих глубинных процессов, происходящих в неживой природе . Здесь интуитивно работает логика: «Неживая природа –первична, а живая природа – вторична, Следовательно, закономерности, общие для всей неживой природы, должны быть общими и для всей живой природы». Надо полагать, что именно этой логикой руководствовался В. Гейзенберг, видя пути решения т.н. «проблемы центрального порядка» в познаний тайн атома .
Под «Проблемой центрального порядка» понимают проблему поиска закономерности, обусловливающей то значительное различие , которое имеется между продолжительностями существования целого и его составных частей . Например, гибнут сотни и тысячи особ, а биологический вид продолжает существование, рушатся целые множество улиц, но в целом город продолжает существовать и т.д. .
Как видно, словосочетанием «Проблема центрального порядка» обозначена та же проблема поиска общих закономерностей природы.
Общая теория систем путь решения проблемы видит в изучении процессов, которые, как в живой, так и не живой природе происходят одинаково . Разумеется, глубинные процессы, происходящие во всех проявлениях – формах - неживой природы одинаково, будут происходить одинаково и во всех формах живой природы. Однако, общая теория систем исходит из того, что кроме этих процессов, существуют и общие процессы, которые являются далеко не глубинными . Например, мы все знаем, что если в течение пяти минут головной мозг человека останется без кислорода, то, как мозг, так и сам человек, погибнут. Аналогично, если приостановит подачу электроэнергии и газа в доменную печь и дать ей остыть, то она остановиться совсем. Остановленную доменную печь, как известно, не восстанавливают, а предпочитают построить ее заново.
Что общего мозгом человека и доменной печью металлургического завода?
Головной мозг человека и доменная печь металлургического завода имеют одно общее: оба они являются выраженными целостными системами , служащими, со своей стороны, самыми важными элементами соответствующих целостных образований.
Смысл словосочетания «Выраженная целостная система» вроде интуитивно понятно. Строгое определение понятия, обозначаемого этим словосочетанием, приведено в . Интуитивно также понятно смысл словосочетания: «Самый важный элемент соответствующего целостного образования». Однако, опирая на одно это интуитивное представление, невозможно должным образом формализовать то общее, что объединяет головной мозг человека и доменную печь металлургического завода.
Надо полагать, что когда создатель общей теории систем, человек по профессии биолог, Фон Берталанфи, говорил о задачах, стоящих перед этой теорией, то он, в первую очередь, имел в виду изучение того общего, что объединяет различные формы живой природы, т.е. выраженная целостность живых организмов.
Выраженная целостность, как указывалось выше, характерна и для доменной печи металлургического завода.
Следовательно, целостность является характеристикой не только живой природы. Она характерна и для неживой природы тоже.
Можно показать, что целостность является самым общим способом существования нашей действительности.
В самом деле, каждый биологический вид, как известно, представляет собой целостное образование, элементарными кирпичиками которого служат пары , составленные представителями противоположных полов этого биологического вида.
Представители противоположных полов биологического вида, разумеется, могут создавать и другие целостные образования. Существуют, например, целостные образования. обозначенные словосочетаниями: «Мужская футбольная команда», «Женская волейбольная команда», «Семья», «Родители» и т.д. Все эти целостные образования, как видно, составлены людьми, т.е. представителями одного и того же биологического вида. Однако, когда речь идет о целостном образовании, обозначенном словосочетанием «Биологический вид», то в качестве элементарных кирпичиков выступают именно пары, составленные представителями противоположных полов этого биологического вида.
Следует особо обращать внимание на следующее: когда говорят, что наша действительность представляет собой единство противоположностей, всегда имеют виду н е куча противоположных сторон, а организованные должным образом целостные образования. При этом эти целостные образования могут быть составлены не только реальностями одной природы. Примерами целостных образований служат как реальности типа «Человеческое общество» и «Мир животных», так и реальности типа «Город Москва» и «Река Волга» и т.д.
Все примеры, приведенные выше, относятся к «неглубинным» процессам. А что происходит в микромире?
Оказывается, все, так называемые сильно взаимодействующие элементарные частицы – адроны – представляют собой такие же выраженные целостные системы, какими являются живые организмы: как функциональные части живого организма не могут существовать вне этого организма, так и кварки не могут существовать вне адрона, к которому они принадлежат .
Можно говорить, что все то, что мы видим вокруг нас, и все то, что мы не видим, но существует объективно, представляет собой некое целостное образование. Точнее, оно является целостным образованием с вероятностью: 0.5 ≤ P
Итак, целостность – это, то общее, что одинаково характерно как у живой, так и у неживой природе. Следовательно, закономерности целостности и должны являться закономерностями, одинаково справедливыми как для живой, так и для неживой природы. Изучение этих закономерностей – задача теории целостности.
Как видно, теория целостности, в отличие от общей теории систем и единой теории поля, ограничивается изучением одних закономерностей целостности форм существования живой и неживой природы. Следовательно, эта теория является частью как общей теории систем Фон Берталанфи, так и единой теории поля, т.е. она представляет собой еще более общей теорией.
Следует отметить, что словосочетание «Теория целостности», во-первых, лаконично. Во - вторых, что гораздо более важно, в этом словосочетание акцент делается на самом главном: - самом общем свойстве живой и неживой природы, т.е. об их целостности
В заключение обратим внимание на различие в языковых средствах, применяемых в единой теории поля и в теории целостности.
Единая теория поля, как известно, оперирует понятийным аппаратом современной физики. Это язык – понятный физикам и тем математикам, которые работают на стыке физики и математики.
Теория целостности, как указывалось выше, является частью общей теории систем. А
в общей теории систем, кроме математиков и физиков, работают биологи, медики, социологи и философы. Основоположник общей теории систем Фон Берталанфи, как указывалось выше, является биологом. Ясно, что в общей теории систем требуется языковое средство, одинаково понятное всем: биологам, медикам, физикам, математикам, социологам и философам. Таким языковым средством в настоящее время является понятийный аппарат современной математической статистики.
Кроме понятийного аппарата математической статистики очень редко нам приходится оперировать и такими самыми общими понятиями теории множеств, как «Открытое множество», «Пересечение множеств», «Отношение» и т.д. Этими последними понятиями мы оперируемся, в частности, при формализации таких фундаментальных понятий для теории целостности, какими являются понятия «Система» и «Функциональный элемент системы» .
Понятие целостной системы
Первые попытки математического определения понятия «Целостная система» нами были предприняты в . Позже, ознакомившись с работами академика В.Г.Афанасьва и других философов , мы пришли к выводу, что понятие «Целостная система» является философским понятием, не поддающимся математической формализации. Отсюда идея выделить класс так называемых эмпирических целостных систем . Однако, дальнейшие исследования показали, что понятие целостной системы все же вполне формализуемо. Ниже мы оперируем математическим понятием целостной системы, введенной нами в .
Понятие «Множество», как известно, является первичным математическим понятием. Если множество бинарное, то говорят, что оно является отношением.
Итак, пусть
Являются скалярными измеряемыми величинами, каждая j-ая из которых имеет трех или более возможных значений.
Обозначим
Y = í y j ; j = 1..N} (1)
A, A j ; j = 1..N
Непустые конечные множества, а
H и H j ; j = 1..N
Непустые конечные множества отношений такие, что для каждой пары
имеет место
S j = S j 0 Û y j = y j 0 ,
а для пары s = выполняется условие
s = s 0 Û Y = Y 0 ,
т.е. вообще имеют место
s = s 0 Û Y = Y 0 и S j = S j0 Û y j = y j 0 ; j = 1..N, (2)
s 0 , Y 0 , S j 0 и y j 0
являются фиксированными значениями
s, Y, S j и y j
соответственно.
Определение 1
Пусть, имеет место (2) и при этом
2 ≤ N и s = s 0 Û S j = S j 0 для всех j = 1.. N (3)
Тогда и только тогда говорят, что пара s является системой функциональных элементов
Определение 2
Пусть, пара s является системой, т.е. выполняется совокупность условий (2) и (3).
Тогда и только тогда говорят, что множество (1) является генеральной совокупностью первичных показателей состояния системы s и пишут:
Y = Y(G) º í y j ; j = 1..N(G)}, (4)
где N(G) – объем Y(G).
Согласно (1) и (4) имеем
Следовательно, можно говорить, что система s состоит из N(G) количества функциональных элементов.
2 ≤ N(G) ≤ M(A) ,
где M(A) – объем A.
В виду того, что
H ¹ Æ , (5)
элементы системы s, в отличие от элементов множества A, всегда являются взаимно связанными. Эта взаимосвязанность выражается в том, что процессы, происходящие в элементах системы s, являются в той или иной, отличной от нуля , степени согласованными.
Вообще, если выполняется условие (5), то можно говорить, что система s является в той или иной, отличной от нуля , степени целостной. В противном случае можно говорить, что система s не является целостной. Например, труп скорей всего не является целостной системой.
Согласно В.Г. Афанасьеву главным признаком целостности системы s является наличие у этой системы т.н. единого интегративного качества (ЕИК) . Под ЕИК системы s понимают качество, которое этой системой проявляется в той мере, в какой это качество проявляется каждым ее функциональным элементом, т.е. имеет место
g = g 0 Û g j = g 0 для всех j = 1..N(G), (6)
g - мера проявления ЕИК системой s: 0 £ g £ 1;
g 0 – фиксированное значение g ;
g j – мера проявления ЕИК j –ым функциональным элементом системы s.
Вторым важным признаком целостности системы s, согласно В.Г. Афанасьеву, является ее историчность , т.е. то, что для этой системы условие
выполняется в течение вполне определенного интервала времени от t к до t н,
t к – время появления системы s: t к ≥ 0;
t н – время исчезновения системы s: t к
Определение 3.
Пусть, в момент времени t = t 0 (t к £ t 0 £ t н) условие (6) выполняется,
t 0 – фиксированное значение t.
Пусть, при этом в момент времени t = t 0 имеет место неравенство (7).
Тогда и только тогда говорят, что система s на изменение среды своего существования в момент времени t = t 0 реагирует как единое целое .
Под средой существования системы s понимают совокупность внутренних и внешних факторов (условий), при которой имеет место неравенство (7).
Любая другая среда не является средой существования системы s и, следовательно, она на изменение такой среды, как единое целое реагировать не может.
Определение 4.
Пусть, система s в момент времени t = t 0 (t к £ t 0 £ t н) на изменение среды своего существования реагирует как единое целое.
Тогда и только тогда говорят, система s в момент времени t = t 0 является целостной системой.
О величине g 0 говорят, что она является фактическим значением g при t = t 0 . Говорят также, что g 0 является характеристикой фактического состояния целостной системы s в момент времени
Если g = g 0 = 1, то можно говорить, что целостная система s в момент времени t = t 0 находится в наилучшем – нормальном – состоянии. А вообще о величине g можно говорить, что она является
мерой близости фактического состояния целостной системы s к ее возможному в момент времени t = t 0 нормальному состоянию.
Аналогично, о величине g j можно говорить, что она является мерой близости фактического состояния j -го функционального элемента целостной системы s к его возможному в момент времени t = t 0 нормальному состоянию.
Итак, мера проявления ЕИК и мера близости фактического состояния к возможному нормальному состоянию – два различных названия одной и той же величины. Первое название, быть может, имеет смысл применять в среде философов, а второе – в среде биологов, медиков, инженеров, социологов и физиков.
Вообще,согласно (7), имеет место
g min £ g £ 1, (8)
g min – минимально допустимое в момент времени t = t 0 значение g для целостной системы s.
g j ≥ 0; j = 1.. N(G)
Однако, для целостной системы s, согласно (1) и (3), имеет место
g j ≥ g jmin > 0; j = 1.. N(G) (9)
Говорят, что j –ий функциональный элемент системы s при t = t 0 является активным , если
g min £ g j £ g
Обозначим
h j = 1, если g min £ g j £ g
h j = 0, во всех других случаях
Согласно (6) имеет место
g = 1 Þ g j = 1; j = 1..N(G)
С учетом этого из (11) и (12) получаем
m = N(G) при g = 1 и m
т.е. вообще
m £ N(G)
g min £ g j
g j = 1 при j = m +1, m + 2,.., N(G)
О величине m говорят, что она является количеством активных функциональных элементов системы s при t = t 0 .
С учетом (13) зависимость (6) можно переписать в виде
g = 1 Û g j = 1 для всех j = 1.. m (14)
Как видно, для достижения цели
при t = t 0 необходимо и достаточно достижение совокупности целей
g j → 1; j = 1.. m (16)
2. Измерение единого интегративного качества
Пусть, задана совокупность данных
M j1 , S j 1 и N j 1 ; j = 1..N (17)
M j1 – выборочное среднее арифметическое величины y j Î Y, служащей характеристикой фактического состояния j –го функционального элемента целостной системы s при t = t 0 ;
Y – изучаемая совокупность количественно измеряемых величин, служащих при t = t 0 первичными показателями состояния целостной системы s: Y 0í Y í Y(G);
Y 0 – генеральная совокупность количественно измеряемых величин, служащих при t = t 0 первичными показателями фактического состояния активных функциональных элементов целостной системы s: h j = 1 при y j Î Y 0 ; j = 1..m;
S j 1 – выборочное средне квадратичное отклонение величины y j Î Y, служащей характеристикой фактического состояния j –го функционального элемента целостной системы s при t = t 0 ;
N j 1 – объем выборки результатов измерений величины y j Î Y в течение времени от t j0 – Δ j0 до t 0: N j 1 ≥ 1 ;
Δ j0 – интервал времени, в течение которого состояние j –го функционального элемента целостной системы s остается практически неизменным ;
N– объем Y: m £ N £ N(G).
M j0 , S j 0 и N j 0 ; j = 1..N, (18)
служащие выборочными характеристиками нормального состояния типичного представителя однородной группы целостных систем, к которой система s в нормальном состоянии принадлежит.
Обозначим
δ j * =
и
τ j * =
τ(P,(N j 0
+ N j 1 – 2)),
τ j * - критическое значение критерия Стьюдента при заданной доверительной вероятности P и степени свободы N j 0 + N j 1 – 2.
P ≥ 0.95 и N j 0 >> 1 ; j = 1..N,
Положим, что выборки, по данным которых совокупности (11) и (12) установлены, являются репрезентативными с вероятностью P и при этом выполняется условие
Тогда можно оперировать зависимостью :
│M j1 - M j0 │
Если это условие выполнятся, то с вероятностью P.утверждают, что величина y j Î Y находится в пределах общепринятой статистической нормы и пишут :
g j = 1 при │M j1 - M j0 │
Обозначим.
d j 1 = S j 1 и t j 1 = t(P, 2(N j 1 – 2)),
t j 1 - критическое значение критерия Стьюдента при заданных доверительной вероятности P и степени свободы 2(N j 1 – 1).
d j 1 t j 1 > 0 (21)
Обозначим.
δ j = δ j * и τ j = τ j * при d j 1 t j 1 £ δ j * τ j *
δ j = d j 1 и τ j = t j 1 при d j 1 t j 1 > δ j * τ j *
Согласно (2), (14) и (15) имеет место
0 £ δ j * τ j * (23)
Следовательно
│M j1 - M j0 │
Отсюда и из (13) имеем
g j = 1 при │M j1 - M j0 │
Обозначим
A j = (M j 0 - Δ j , M j 0 + Δ j), (24)
Δ j = δ j τ j (25)
При заданной доверительной вероятности P все значения величины y j Î Y в области A j являются фактически неразличимыми друг от друга . Вместе с тем в закрытой области
A j * =
друг от друга различаются следующие три значения величины y j Î Y:
y j = M j 0 - Δ j , y j = M j 0 и y j = M j 0 + Δ j
Это означает, что в области A j * величина y j Î Y наиболее точно фактически измеряется в единицах Δ j . Но тогда эта величина и в остальной области своего задания должна быть измерена в единицах Δ j . В противном случае не будет выполняться условие равноточности измерения и, следовательно, значения величины y j Î Y, установленные в области A j * , не будут сопоставимыми со значениями из остальной области ее задания.
Согласно (16) и (18) имеет место
Δ j > 0; j = 1..N
Это указывает на то, что вообще
где P max – максимально возможное значение P для системы s при t = t 0 .
Обозначим через Δ j (G) значение Δ j такое, что
Δ j = Δ j (G)приP = P max
Величина Δ j (G) представляет собой объективную местную – локальную – единицу измерения величины y j Î Y в системе s при t = t 0 .
О величинеΔ j говорят, что она является оценкой Δ j (G). Говорят также, что Δ j является субъективной местной – локальной – единицей измерения величины y j Î Y в системе s при t = t 0 .
Если выполнятся условие
M j1 Î A j ,
то с вероятностью P.утверждают, что величина y j Î Y находится в пределах своей субъективной индивидуальной нормы и пишут:
MZ j = M j1 при M j1Î A j и MZ j = M j0 при M j1Ï A j , (26)
MZ j – субъективная точечная индивидуальная норма величины y j Î Y для системы s при
Обозначим
a = max(a j ; j = 1..N(G)), (28)
a j = при £ 0.5 и a j = 0.5 при > 0.5 (29)
Согласно (16), (20), (21) и (22) имеем
Обозначим
3 £ NO £ PO £ PZ(G)
PZ(G) – максимально возможное значение PO для системы s при t = t 0:
PO = PZ при P = P max
Величина PZ(G) является вероятностным пределом познания истины в системе s при t = t 0 .
ВеличинаPO, в отличие от PZ(G), зависит от доверительной вероятности P. О величине PO говорят, что она является субъективной вероятностью фактического познания истины в системе s при t = t 0 . Говорят также, чтоPO является вероятностью принятия наилучшего решения в системе s при t = t 0 .
Обозначим
MZ j = MZ j (G) при PO = PZ(G)
Величина MZ j (G) представляет собой объективную точечную индивидуальную норму
y j Î Y для системы s при t = t 0 .
Согласно (26) имеет место
M j 1 = MZ j при M j 1Î A j
или, с учетом (24) и (25),
│M j1 - M j0 │
При заданной доверительной вероятности P в открытой области A j все значения величины y j Î Y, как указывалось выше, являются фактически неразличимыми друг от друга. Ввиду этого
a j = a jmin при M j 1 = MZ j и a j ≥ a jmin при M j 1 ¹ MZ j ,
где a jmin – значение a j такое, что
a j = a jmin при │M j1 - M j0 │
Вообще в целостной системе имеют место :
a jmin = a min для всех j = 1..N(G)
a j > a min при j = 1..m и a j = a min при j = m +1, m +2, ..,N(G)
и, следовательно,
a = max(a j ; j = 1..N(G)) = max(a j ; j = 1..N) = max(a j ; j = 1.. m) (33)
Благодаря этому для достижения цели (15) достаточно, чтобы были реализованы цели (16). Это давно известно врачам: при каждой патологии врач всегда добивается реализации целей (16) для тех показателей состояния здоровья человека, которые при данной патологии вообще бывают отклоненными от своих статистических норм.
Обозначим
ΔO j = (1 – PO) MZ j
Принимая во внимание (25), (28) и (29), можно проверить, что
ΔO j ≥ Δ j = δ j τ j ; j = 1..N
и, следовательно,
│M i1 – M i0 │≥ ΔO i Þ │M j1 - M j0 │≥ δ j τ j для всех i,j = 1..N (G)
Так что, для выполнения условия
│M j1 - M j0 │≥ δ j τ j для всех i,j = 1..N (G)
вполне достаточно, чтобы существовало хоть одно i = i 0 такое, что выполнялось бы условие
│M i1 – M i0 │≥ ΔO i при i = i 0 . (34)
Это указывает на то, что каждая величина ΔO i содержит в себе сведения о состоянии всей совокупности функциональных элементов системы s, т.е. она представляет собой общесистемную характеристику.
Величина y j Î Y, согласно (34), в области
AO j =
имеет три друга от друга различимых значения:
y j = M i 0 - ΔO i , y j = M i 0 и y j = M i 0 + ΔO i
Следовательно, в том случае, когда оперируют зависимостью (34), величина должна быть измерена в единицах ΔO i .
Обозначим
ΔO j = ΔO j (G) при PO = PZ и MZ j = MZ j (G); j = 1..N ,
ΔO j = (1 – PO) MZ j
Величина ΔO j (G) является объективной системной единицей измерения y j Î Y для системы s при t = t 0 .
О величинеΔO j можно говорить, что она является оценкой ΔO j (G). Можно также говорить, что ΔO j является субъективной системной единицей измерения y j Î Y для системы s при t = t 0 .
Обозначим
MO j = round(, 2) ΔO j ; j = 1..N
aO j = ΔO j , если MO j ≤ MZ j и aO j = 2 MZ j - ΔO j , если MO j > MZ j ; j = 1..N
Пусть, MO j (G) - значение MO j такое, что
MO j = MO j (G) при PO = PZ(G)
Если система s является типичным представителем , то будет иметь место
MO j (G) = M j 1 (G),
где M j 1 (G) – генеральное среднее M j 1 .
│MO j (G) - M j 1 (G)│≥ 0
Величина MO j (G) является такой же объективной характеристикой состояния системы s, какой для типичного представителя является величина M j 1 (G).
Можно говорить, что MO j (G) является объективной индивидуальной характеристикой фактического состояния системы s при t = t 0 . А о величине MO j можно говорить, что она является субъективной индивидуальной характеристикой фактического состояния системы s при t = t 0 .
О величине aO j говорят, что она является субъективным предельно допустимым значением величины y j Î Y для системы s при t = t 0 и пишут:
g j = g min при MO j = aO j (36)
Обозначим
dO j = +1 , если MO j ≤ MZ j и dO j = -1, если MO j > MZ; j = 1..N ; (37)
βO1 j = 1, если (MO j -aO j) dO j ≥ 0 и βO1 j = 0, если (MO j - aO j) dO j
βO j = βO1 j , если │MO j - aO j │βO1 j ≤ │MZ j - aO j │
и j = 1..N (39)
βO j = 0 , если │MO j - aO j │βO1 j > │MZ j - aO j │;
βO j 0 = 1, если (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)
βO j 0 = 0 – во всех других случаях.;
SO j = S 11 , если S 11 > 0 и N j1 ≥ 2
SO j = S 10 - во всех других случаях;
δO j = SO j ; j =1..N
γO j = 1, если │MO j - MZ j │
γO j = [(NO - 2) βO j + 1], если │MO j - MZ j │≥ δO j tO j
Cогласно (30) имеет место
γO j = при βO j = 0
Отсюда и из (23), (28) и (29) имеем
g min = 1 – PO
и, следовательно, согласно (24),
g min = 0.5 Û PO = 0.5
Согласно (25), (28) и (30) имеет место
γO j = 1 при MO j = MZ j и γO j = g min при MO j = aO j (43)
Обозначим
Совокупность условий (1), (2), (3), (4), (6) и (32) будет выполняться, если положим, что вообще
h j = βO j 0 ; j = 1..N
γ j = γO j ; j = 1..N
С учетом этого из (6), (30), (34) и (36) получаем
γ j = 1, если │MO j - MZ j │
γ j = [(NO - 2) βO j + 1], если │MO j - MZ j │≥ δO j tO j
h j = 1, если (│MO j - aO j │ ≤ │MZ j - aO j │) Ù (βO1 j = 1)
h j = 0 – во всех других случаях.
Согласно выше приведенному алгоритму, при определении γ каждую величину y j Î Y последовательно измеряют в трех различных единицах измерения :
Δ(П) j , Δ j и ΔO j ; j = j 0 ; j 0 = 1..N,
Δ(П) j – точность измерительного прибора величины y j Î Y, используемого при сборе исходных данных
B jk = {b jl k ; j = 1..N jk); k = 0,1; j = j 0 ; j 0 = 1..N; (47)
Δ j - точность измерения величины y j Î Y, установленная в результате анализа данных (46);
ΔO j - точность измерения величины y j Î Y, установленная в результате анализа всей совокупности данных
B jk = {b jl k ; j = 1..N jk); k = 0,1; j = 1..N (48)
При этом имеет место
ΔO j ≥ Δ j ≥ Δ(П) j > 0; j = j 0 ; j 0 = 1..N
Величина Δ j представляет собой локальную единицу измерения y j Î Y, а величина ΔO j является системной единицей измерения y j Î Y.
Как видно, локальная единица измерения Δ j величины y j Î Y используется на местном – элементном - уровне управления системы s, а системная единица измерения ΔO j - на верхнем уровне управления этой системы.
В результате анализа данных (47) на местном уровне управления, кроме Δ j , устанавливают и величину MZ j , служащую субъективной точечной индивидуальной нормой величины y j Î Y в системе s при t = t 0 .
В результате анализа данных (48) на системном уровне управления, кроме величин
ΔO j ; j = 1..N,
устанавливают и величины
MO j ; j = 1..N,
служащие субъективными точечными индивидуальными характеристиками фактического состояния системы s при t = t 0 .
ΔO j ≥ ΔZ j ≥ Δ j ≥ Δ(П) j > 0; j = 1..N, (49)
ΔZ j – значение ΔO j такое, что
MZ j = round(, 2) ΔZ j при ΔO j =ΔZ j ; j = 1..N
и, следовательно, согласно (35), имеет место
MO j = MZ j при ΔO j =ΔZ j ; j = 1..N
Однако, если при t = t 0 система s находится в нормальном состоянии в широком смысле и, следовательно, имеет место γ = 1, то
ΔO j = ΔZ j = Δ j ≥ Δ(П) j > 0 для всех j = 1..N, (50)
т.е. в нормальном состоянии на обоих уровнях управления системы s каждая величина
y j Î Y измеряется в одних и тех же единицах ΔZ j .
Следует отметить, что в современных социальных системах, как правило, имеет место:
ΔO j >ΔZ j > 0; j = 1..N
Итак, если заданы совокупности (10) и (11), то с помощью соотношения (46) можно количественно измерить, насколько фактическое состояние целостной системы s близко к ее возможному нормальному состоянию в данный момент времени.
Подробное обоснование способа определения величины γ приведено в .
Заключение
1. С применением понятийного аппарата математической статистики описаны общие закономерности процессов, происходящих в целостных системах, и составлен алгоритм определения величины γ,
γ - количественная мера близости фактического состояния системы к ее к возможному в данный момент времени нормальному состоянию:
γ min £ γ £ 1,
γ min – минимально возможное для системы значение γ в данный момент времени:
0.5 ≥ γ min > 0.
2. Настоящий алгоритм, представляя собой последовательность объективных закономерностей природы, определяет величину γ с той точностью, с какою обследованы фактическое и возможное нормальное состояния системы.
При этом, алгоритм применим к любой системе живой и неживой природы, которая является целостной с вероятностью PO = PO(G),
PO(G) – вероятность фактического познания истины в системе в данный момент времени
0.5 £ PO(G) £ PZ(G)
PZ(G) – вероятностный предел познания истины в системе в данный момент времени.
3. Система, для которой PZ(G) = 0.5, является простейшей целостной системой . Простейшими целостными системами являются, например, пары: «Мужчина + женщина» и «Электрон + позитрон».
Для простейшей целостной системы имеет место
PO(G) = PZ(G) = 0.5
и, в конечном счете,
γ = γ min = 0.5,
т.е. эти системы имеют одно единственное – неопределенное – состояние. Это состояние является неопределенным в том смысле, что оно является и не является нормальным в одной и той же мере.
4. Для каждой биологической и другой сложной системы величина PZ(G) является возрастающей функцией времени t до достижения момента t = t н, где t н – начало периода времени, когда величина PZ(G) становится наиболее близкой к 1.
В течение времени от t = t н до t = t к величина PZ(G) остается неизменной, где t к – конец периода времени, когда величина PZ(G) является наиболее близкой к 1. О периоде времени от t н до t к говорят, что он является периодом расцвета целостной системы . Считают, что для современного здорового человека таким является период от t н = 25 лет до t к = 45 лет.
С момента t = t н для сложной системы величина PZ(G) становится убывающей функцией времени t до достижения момента, когда PZ(G) = 0.5.
5. Положение «Наша действительность является единством противоположностей» эквивалентно положения: «Наша действительность является единством простейших целостных систем». Из этого следует, что каждая сложная система представляет собой вполне определенное единство соответствующих простейших целостных систем.
6. Простейшие целостные системы неживой природы являются первичными, а простейшие целостные системы живой природы – вторичными. Ввиду этого каждая сложная система, являясь историчной , в конце концов, становится множеством – кучей – простейших целостных систем неживой природы.
Таким образом, любая сложная система, в конечном счете, превращается в кучу простейших целостных систем неживой природы.
Литература
1. Фон Берталанфи Л. История и статус общей теории систем. – В кн.: Системные исследования: Ежегодник, 1973.- М.: - 1973. – с. 20 - 37
2. Садовский В.И. Основания общей теории систем. Логико-методологический анализ. –М.: - Наука.- 1974.-279 с.
3. Исследования по общей теории систем. Сб. переводов/ Под ред. Садовского В.И.и Юдина Э.Г. – М.: - Прогресс.- 1969.- 520 с.
4. Уемов А.И Системный подход и общая теория систем.- М.: - Мысль. – 1979. -272 с.
5. Гайдес М.А. Общая теория систем. Medliks.ru Медицинская библиотека / Раздел «Книги и руководства» / Общая теория систем (системы и системный анализ)
6. Портер У. Современные основания общей теории систем. / пер. с англ. – М.: - Наука, - 1971. – 556 с.
7. Кальман Р., Фалб И., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. / Под ред. Я.З, Ципкина. – М.:- Мир.- 1971. – 389 с.
8. Единая теория поля – решена? http://www.newsru.com/worl.../lisi.html
9.Николаев И. Исключительно простая теория всего на свете http://backreaction.blogspot.com/007/11/theoretically-simple-exception-of.htm
10. Вайнберг С. Единая физика к 2050 ? / перевод с английского Андрея Крашеницы. http://www.sciam.com/1999/1299issue/1299weinberg.html
11. Гинзбург В. Часть и целое. Тбилиси, - Ганатлеба.- 1983.- 331 с.
13. Афанасьев В.Г. О целостных системах. / Вопросы философии. -1980. № 6.- с. 62 - 78
14. Афанасьев В.Г. Общество, системность, познание и управление. – М.: - Изд. Полит. Литературы. – 1981. 282 с.
15. Абрамова Н.Т. Целостность и управление. – М.: - Наука.- 1974. – 248 с.
16. Копытин И.В. Как возник и устроен мир. Современная физика о происхождении Вселенной. Часть 1, № 15 , - www. relga.ru
17 Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Вероятностный предел познания истины и вопросы математического моделирования живого организма как единого целого.
18. Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Естественный глобальный оптимум и вероятностный предел познания истины. Индивидуальная норма человека .
19. Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Количественное измерение здоровья человека.
20. Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Закономерности целостного организма.
21. Хускивадзе А. П. Целостные системы, - Тбилиси. – Изд. «Собчота Сакартвело». -1979. – 265 с
22. Хускивадзе А.П. Задачи многокритериальной оптимизации и оценивания в эмирических целостных системах и их решения. – Тбилиси: - Изд. «Сакартвело», - 1991, - 120 с.
23.Большев Л.И., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. –М.: - Наука,- 1983. – 416 с.
24. Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Способ определения степени переносимости организмом больного тревожно – депрессивными расстройствами врачебных и других воздействий. Заявка на изобретение RU 2007 140016 A, Бюл. № 13, 2008
25. Хускивадзе А.А., Хускивадзе А.П. Способ определения степени переносимости организмом больного с пневмонией активной ортостатической пробы. Заявка на изобретение RU 2008 140229 A, Бюл. № 6, 2009
Система (греческое systema - целое, составленное из частей, соединения) – совокупность взаимодействия элементов, объединенных единством целей и образующих определенную целостность; это целенаправленное множество взаимосвязанных элементов любой природы; это объект, который определяется множествами элементов, преобразований, правил образования последовательностей элементов; это объект, состоящий из элементов, свойства которых не сводятся к свойству самого объекта.
Основные свойства систем : 1. Организованная сложность системы характеризуется наличием взаимосвязи между элементами (существует три типа связи: функционально-необходимые, избыточные (резервные), сингерические (дающие увеличение эффекта системы за счет взаимодействия элементов)). 2. Декомпоризуемость. 3. Целостность системы - принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов, и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функций внутри системы. 4. Ограниченность системы. Ограниченность системы связана с внешней средой. В понятие внешняя среда включают все системы элементов любой природы, оказывающие влияние на систему или находящиеся под ее воздействием. Возникает задача локализации системы (определения ее границ и существенных связей). Выделяют открытые и замкнутые системы. Открытые системы имеют связи с внешней средой, закрытые не имеют. 5. Структурность системы. Структурность - группирование элементов внутри системы по определенному правилу или принципу в подсистемы. Структура системы – совокупность связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие. Разделяют связи двух типов: горизонтальные и вертикальные. Внешние связи, направленные внутрь системы называют входами, из системы во внешнюю среду - выходами. Внутренние связи - связи между подсистемами. 6. Функциональная направленность системы, функции системы можно представить в виде набора некоторых преобразований, которые делятся на две группы.
Виды систем: 1. Простая система – это система, которая состоит из небольшого числа элементов, не имеющая разветвленной структуры (нельзя выделить иерархические уровни). 2. Сложная система – это система с разветвленной структурой и значительным количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (подсистем). Под сложной динамической системой следует понимать развивающиеся во времени и в пространстве целостные объекты, состоящие из большого числа элементов и связей и обладающие свойствами, которые отсутствуют у элементов и связей, их образующих. Структура системы – совокупность внутренних, устойчивых связей между элементами системы, определяющих ее основные свойства. Системы бывают: социальные, биологические, механические, химические, экологические, простые, сложные, вероятностные, детерминированные, стохастические. 3. Централизованная система – система, в которой некоторый элемент (подсистема) играет доминирующую роль. 4. Децентрализованная система – система, в которой нет доминирующей подсистемы. 5. Организационная система – система, которая представляет собой набор людей или коллективов людей. 6. Открытые системы – такие, в которых внутренние процессы существенно зависят от условий среды и сами оказывают на ее элементы значительное влияние. 7. Замкнутые (закрытые) системы – такие, в которых внутренние процессы слабо связаны с внешней средой. Функционирование закрытых систем определяется внутренней информацией. 8. Детерминированные системы – системы, в которой связи между элементами и событиями носят однозначный, предопределенный характер. 9. Вероятностная (стохастическая) система – такая система, в которой связи между элементами и событиями носят неоднозначный характер. Связи между элементами носят вероятностный характер и существуют в виде вероятностных закономерностей. 10. Детерминированные системы являются частным случаем вероятностных (Рв=1). 11. Динамичная система – система, характер которой непрерывно меняется. При этом переход в новое состояние не может совершаться мгновенно, а требует некоторого времени.
Этапы построения систем: постановка цели, декомпозиция цели на подцели, определение функций, обеспечивающих достижение цели, синтез структуры, обеспечивающий выполнение функций. Цели возникают, когда существует так называемая проблемная ситуация (проблемная ситуация – это ситуация, которую нельзя разрешить имеющимися средствами). Цель – состояние, к которому направлена тенденция движения объекта. Среда – совокупность всех систем, кроме той, которая реализует заданную цель. Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы со средой реализуется через внешние связи. Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное значение. Связи могут быть входными и выходными. Они подразделяются на: информационные, ресурсные (управляющие).
Структура системы : представляет собой устойчивую упорядоченность элементов системы и их связей в пространстве и во времени. Структура может быть материальной и формальной. Формальная структура – совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей. Материальная структура – реальное наполнение формальной структуры.Типы структур систем: последовательный или цепочечный; иерархический; циклически замкнутая (типа кольцо); структура типа «колесо»; «звезда»; структура типа «решетка».
Сложная система характеризуется : единой целью функционирования; иерархической системой управления; большим количеством связей внутри системы; комплексным составом системы; устойчивостью к воздействию внешних и внутренних воздействующих факторов; наличием элементов саморегуляции; наличием подсистем.
Свойства сложных систем : 1. Многоуровневость (часть системы сама является системой. Вся система, в свою очередь, является частью более крупной системы); 2. Наличие внешней среды (всякая система ведет себя в зависимости от того, в какой внешней среде она находится. Нельзя механически распространять выводы, полученные о системе в одних внешних условиях, на ту же систему, находящуюся в других внешних условиях); 3. Динамичность (в системах нет ничего неизменного. Все константы и статические состояния - это только абстракции, справедливые в ограниченных пределах); 4. У человека, длительное время работавшего с какой-либо сложной системой, может сложиться уверенность, что те или иные "очевидные" изменения, если их внести в систему, приведут к тем или иным "очевидным" улучшениям. Когда же изменения реализуются, система отвечает совсем не так, как предполагалось. Это случается при попытках реформы управления большим предприятием, при реформировании государства и т.д. Причиной подобных ошибок является недостаток информации о системе как результат неосознанного механистического подхода. Методологический вывод по таким ситуациям состоит в том, что сложные системы не меняются за один круг, нужно совершить много кругов, на каждом из которых в систему вносятся небольшие изменения, и выполняются исследования их результатов с обязательными попытками выявления и анализа новых типов связей, проявляющихся в системе; 5. Устойчивость и старение (устойчивость системы - это ее способность компенсировать внешние или внутренние воздействия, направленные на разрушение или быстрое изменение системы. Старение - это ухудшение эффективности и постепенное разрушение системы за длительный период времени. 6. Целостность (система имеет целостность, которая есть самостоятельная новая сущность. Эта сущность само организуется, влияет на части системы и на связи между ними, заменяет их для сохранения себя как целостности, ориентируется во внешней среде и т.д.); 7. Полиструктурность - это наличие у одной и той же системы большого количества структур. Рассматривая систему с разных точек зрения, мы будем выявлять в ней разные структуры. Полиструктурность систем можно рассматривать как их многоаспектность. Функциональный аспект отражает поведение системы и ее частей только с точки зрения того, что они делают, какую исполняют функцию. При этом не принимаются во внимание вопросы о том, как они это делают и что они из себя представляют физически. Важно только лишь, чтобы из функций отдельных частей складывалась функция системы в целом. Конструкторский аспект охватывает только вопросы физической компоновки системы. Здесь важна форма составных частей, их материал, их размещение и стыковка в пространстве, внешний вид системы. Технологический аспект отражает то, как исполняются функции частями системы.
В основе теории организаций лежит теория систем.
Система – это 1) целое, созданное из частей и элементов целенаправленной деятельности и обладающее новыми свойствами, отсутствующими у элементов и частей, его образующих; 2) объективная часть мироздания, включающая схожие и совместимые элементы, образующие особое целое, которое взаимодействует с внешней средой. Допустимы и многие другие определения. Общим в них является то, что система есть некоторое правильное сочетание наиболее важных, существенных свойств изучаемого объекта.
Признаками системы являются множество составляющих ее элементов, единство главной цели для всех элементов, наличие связей между ними, целостность и единство элементов, наличие структуры и иерархичности, относительная самостоятельность и наличие управления этими элементами. Термин «организация» в одном из своих лексических значений означает также «систему», но не любую систему, а в определенной мере упорядоченную, организованную.
Система может включать большой перечень элементов и ее целесообразно разделить на ряд подсистем.
Подсистема – набор элементов, представляющих автономную внутри системы область (экономическая, организационная, техническая подсистемы).
Большие системы (БС) – системы, представляемые совокупностью подсистем постоянно уменьшающегося уровня сложности вплоть до элементарных подсистем, выполняющих в рамках данной большой системы базовые элементарные функции.
Система обладает рядом свойств.
Свойства системы – это качества элементов, дающие возможность количественного описания системы, выражения ее в определенных величинах.
Базовые свойства систем сводятся к следующему:
- – система стремится сохранить свою структуру (это свойство основано на объективном законе организации – законе самосохранения);
- – система имеет потребность в управлении (существует набор потребностей человека, животного, общества, стада животных и большого социума);
- – в системе формируется сложная зависимость от свойств входящих в нее элементов и подсистем (система может обладать свойствами, не присущими ее элементам, и может не иметь свойств своих элементов). Например, при коллективной работе у людей может возникнуть идея, которая бы не пришла в голову при индивидуальной работе; коллектив, созданный педагогом Макаренко из беспризорных детей, не воспринял воровства, матерщины, беспорядка, свойственных почти всем его членам.
Помимо перечисленных свойств большие системы обладают свойствами эмерджентности, синергичности и мультипликативности.
Свойство эмерджентности – это 1) одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее, что целевые функции отдельных подсистем, как правило, не совпадают с целевой функцией самой БС; 2) появление качественно новых свойств у организованной системы, отсутствующих у ее элементов и не характерных для них.
Свойство синергичности – одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее однонаправленность действий в системе, которое приводит к усилению (умножению) конечного результата.
Свойство мультипликативности – одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее, что эффекты, как положительные, так и отрицательные, в БС обладают свойством умножения.
Каждая система имеет входное воздействие, систему обработки, конечные результаты и обратную связь
Классификация систем может быть проведена по различным признакам, однако основной является группировка их в трех подсистемах: технической, биологической и социальной.
Техническая подсистема включает станки, оборудование, компьютеры и другие работоспособные изделия, имеющие инструкции для пользователя. Набор решений в технической системе ограничен и последствия решений обычно предопределены. Например, порядок включения и работы с компьютером, порядок управления автомобилем, методика расчета мачтовых опор для ЛЭП, решение задач по математике и др. Такие решения носят формализованный характер и выполняются в строго определенном порядке. Профессионализм специалиста, принимающего решения в технической системе, определяет качество принятого и выполненного решения. Например, хороший программист может эффективно использовать ресурсы компьютера и создавать качественный программный продукт, а неквалифицированный может испортить информационную и техническую базу компьютера.
Биологическая подсистема включает флору и фауну планеты, в том числе относительно замкнутые биологические подсистемы, например муравейник, человеческий организм и др. Эта подсистема обладает большим разнообразием функционирования, чем техническая. Набор решений в биологической системе также ограничен из-за медленного эволюционного развития животного и растительного мира. Тем не менее последствия решений в биологических подсистемах часто оказываются непредсказуемыми. Например, решения врача, связанные с методами и средствами лечения пациентов, решения агронома о применении тех или иных химикатов в качестве удобрений. Решения в таких подсистемах предполагают разработку нескольких альтернативных вариантов и выбор лучшего из них по каким-либо признакам. Профессионализм специалиста определяется его способностью находить лучшее из альтернативных решений, т.е. он должен правильно ответить на вопрос: что будет, если..?
Социальная (общественная) подсистема характеризуется наличием человека в совокупности взаимосвязанных элементов. В качестве характерных примеров социальных подсистем можно привести семью, производственный коллектив, неформальную организацию, водителя, управляющего автомобилем, и даже одного отдельного человека (самого по себе). Эти подсистемы существенно опережают биологические по разнообразию функционирования. Набор решений в социальной подсистеме характеризуется большим динамизмом, как в количестве, так и в средствах и методах реализации. Это объясняется высоким темпом изменения сознания человека, а также нюансов в его реакциях на одинаковые однотипные ситуации.
Перечисленные виды подсистем обладают различным уровнем неопределенности (непредсказуемости) в результатах реализации решений
Соотношение неопределенностей
в деятельности различных подсистем
Не случайно в мировой практике легче получить статус профессионала в технической подсистеме, значительно труднее – в биологической и чрезвычайно трудно – в социальной!
Можно привести очень большой список выдающихся конструкторов, изобретателей, рабочих, физиков и других специалистов-техников; значительно меньше – выдающихся врачей, ветеринаров, биологов и т.д.; на пальцах можно перечислить выдающихся руководителей государств, организаций, глав семей и т.д.
Среди выдающихся личностей, работавших с технической подсистемой, достойное место занимают: И. Кеплер (1571–1630) – немецкий астроном; И. Ньютон (1643–1727) – английский математик, механик, астроном и физик; М.В. Ломоносов (1711–1765) – российский естествоиспытатель; П.С. Лаплас (1749–1827) – французский математик, астроном, физик; А. Эйнштейн (1879–1955) – физик-теоретик, один из основателей современной физики; С.П. Королев (1906/07–1966) – советский конструктор и др.
Среди выдающихся ученых, работавших с биологической подсистемой, можно назвать следующих: Гиппократ (ок. 460 – ок. 370 до н. э.) – древнегреческий врач, материалист; К. Линней (1707–1778) – шведский естествоиспытатель; Ч. Дарвин (1809–1882) – английский естествоиспытатель; В.И. Вернадский (1863–1945) – естествоиспытатель, гео- и биохимик и др.
Среди персоналий, работавших в социальной подсистеме, нет общепризнанных лидеров. Хотя по ряду признаков к ним относят российского императора Петра I, американского бизнесмена Г . Форда и других личностей.
Социальная система может включать биологическую и техническую подсистемы, а биологическая – техническую
Социальные, биологические и технические системы могут быть: искусственными и естественными, открытыми и закрытыми, полностью и частично предсказуемыми (детерминированные и стохастические), жесткими и мягкими. В дальнейшем классификация систем будет рассматриваться на примере социальных систем.
Искусственные системы создаются по желанию человека или какого-либо общества для реализации намеченных программ или целей. Например, семья, конструкторское бюро, студенческий профсоюз, предвыборное объединение.
Естественные системы создаются природой или обществом. Например, система мироздания, циклическая система землепользования, стратегия устойчивого развития мировой экономики.
Открытые системы характеризуются широким набором связей с внешней средой, сильной зависимостью от нее. Например, коммерческие фирмы, средства массовой информации, органы местной власти.
Закрытые системы характеризуются главным образом внутренними связями и создаются людьми или компаниями для удовлетворения потребностей и интересов преимущественно своего персонала, компании или учредителей. Например, профсоюзы, политические партии, масонские общества, семья на Востоке.
Детерминированные (предсказуемые) системы функционируют по заранее заданным правилам, с заранее определенным результатом. Например, обучение студентов в институте, производство типовой продукции.
Стохастические (вероятностные) системы характеризуются трудно предсказуемыми входными воздействиями внешней и (или) внутренней среды и выходными результатами. Например, исследовательские подразделения, предпринимательские компании, игра в русское лото.
Мягкие системы характеризуются высокой чувствительностью к внешним воздействиям, а вследствие этого – слабой устойчивостью. Например, система котировок ценных бумаг, новые организации, человек при отсутствии твердых жизненных целей.
Жесткие системы – это обычно авторитарные, основанные на высоком профессионализме небольшой группы руководителей организации. Такие системы обладают большой устойчивостью к внешним воздействиям, слабо реагируют на небольшие воздействия. Например, церковь, авторитарные государственные режимы.
Кроме того, системы могут быть простыми и сложными, активными и пассивными.
Каждая организация должна обладать всеми признаками системы. Выпадение хотя бы одного из них неизбежно приводит организацию к ликвидации. Таким образом, системный характер организации – это необходимое условие ее деятельности.
Системы обладают рядом свойств, которые необходимо учитывать в процессе управления. Особенно их роль возрастает, когда рассматриваются организационные или социальные системы, то есть куда входит человек как наиболее сложный элемент системы.
Рассмотрим некоторые из этих свойств.
Целостность. Свойство целостности означает, что организационная система существует как образование, в котором каждый элемент выполняет определенные функции. Целостность конкретизируется и осуществляется через связи.
Обособленность – одно из свойств, которое характеризует относительную изолированность, автономность тех или иных организационных систем. Определяет границы изучения системы.
Адаптивность – свойство, означающее способность приспосабливаться к изменению внутренних и внешних условий таким образом, чтобы эффективность и стабильность (устойчивость) системы не ухудшались.
Синергетичность – свойство появления новых, дополнительных качеств и свойств в системе при возрастании упорядоченности (самоорганизации) между элементами системы (подсистемы). Синергия (синергетичность) – однонаправленность действий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата. Состоит из двух слов: «син» – «объединяющий» и «эргос» – «усилие» (эргономика). Аналогично слову «синхронизация» – «син» (объединяющий) и «хронос» – время, – «объединяющий во времени».
Эмерджентность – свойство, означающее, что целевые функции отдельных подсистем не совпадают с целевой функцией самой системы. Например, цель хозяина – прибыль, цель работника – зарплата.
Неаддитивность отношений. По определению, свойства системы не есть простая сумма свойств, входящих в нее элементов. Такие отношения в математике называют неаддитивными:
N > или N = + d n ,
где d n – величина, отражающая степень неаддитивности.
Физическая природа неаддитивности связана с декомпозицией организационной системы. При декомпозиции происходит неизбежный разрыв не только горизонтальных, но и перекрестных связей, характеризующих целостность системы.
Одним из свойств и важнейших характеристик системы является понятие «энтропии», представляющей собой количественную характеристику «беспорядка», «хаоса», «разложения» в системе.
Энтропия характеризует соотношение организованности и дезорганизованности в системе.
Если система развивается, прогрессирует – то энтропия уменьшается. Если в системе преобладают процесса разрушения, деструкции, неупрярядоченности, неопределенности – то энтропия увеличивается.
Одна из трактовок фразы: «Рука дающего – на оскудеет», как раз и предполагает формирование и проявление этих усилий вначале для создания чего-либо, а затем и дальнейшего восстановления и развития системы, используя ресурсы из внешней среды. В этом смысл развития.
Иначе – « …Там царь Кащей над златом чахнет…»
Учет особенностей этих свойств, применительно к социальным системам (аспекты: психологический, нравственный, ценностный) делает их определяющими в процессе управления в целом и при принятии управленческих решений, в частности.
ШП. Свойства организационных систем управления
Организационное управление обладает важнейшими свойствами, которые необходимо учитывать при выработке управленческих решений и организации управления.
К свойствам, влияющим на организацию управления, относят: целостность; обособленность; централизованность; адаптивность;совместимость;эмерджетность;синергетичность;неаддитивность отношений; обратная связь; неопределнность данных; многокритериальность; мультипликативность; стохастичность; порог сложности, редкая повторяемость проблемных ситуаций; фактор времени.
Раскроем сущность названных свойств.
· Целостность. Свойство целостности означает, что организационная система существует как образование, в котором каждый элемент выполняет определенные функции.
Целостность системы может быть определена как свойство, характеризующее устойчивость функционирования организационной системы при ее минимальной структурной сложности и минимально необходимых ресурсах.
Целостность означает отсутствие необходимости добавления или устранения ее отдельных структурных элементов для повышения устойчивости и эффективности функционирования.
Проблема состоит в том, что системы могут функционировать при существенном (и часто неоправданном) усложнении или упрощении управленческой структуры, однако она при этом теряет темп развития и устойчивость .
· Обособленность – одно из свойств, которое характеризует относительную изолированность, автономность тех или иных организационных систем. Это свойство проявляется при разделении полномочий, определении границ хозяйственной самостоятельности предприятий, регионов, отраслей.
· Централизованность – сосредоточение управления в одном центре, в одних руках, в одном месте ; создание иерархической структуры управления, в которой преобладают вертикальные связи, при этом верхние уровни обладают определяющими полномочиями в принятии решений, а сами решения строго обязательны для нижних уровней. Сосредоточение чего-либо в одном месте, в одних руках, в одном центре; условие, при котором право принимать решения остается за высшими уровнями управления.
В организационных системах функции централизованных систем несет руководитель, лидер, менеджер; на фирме – администрация; в стране – государственный аппарат. Социально-экономические проблемы, требующие централизованных усилий: ценообразование, внешнеэкономическая деятельность, социальная защита, экологическая проблематика, образование, наука, пропорции отраслевого и регионального развития.
· Адаптивность – свойство, означающее способность приспосабливаться к изменению внутренних и внешних условий, таким образом, чтобы эффективность и стабильность (устойчивость) системы не ухудшалось. Адаптивность тесно связана со свойствами саморегулирования. В случае, когда организационная система хорошо структурирована, отлажена, обладает высоким уровнем организации и хорошим ресурсным обеспечением, имеет квалифицированные кадры, адаптивные свойства такой системы резко возрастают.
· Совместимость – означает, что все элементы системы должны обладать свойствами «сродства», взаимоприспособляемости, взаимоадаптивности.
Проблемы совместимости должны решаться в следующих направлениях:
Создание эффективных централизованных механизмов, преодолевающих силы отталкивания (которые возникают в организационных системах);
Поиск и формирование эффективных механизмов адаптации, позволяющих не только преодолевать силы отталкивания, но и превращать их в силы сближения, путем формирования новых элементов хозяйственного механизма в условиях его функционирования.
· Эмерджентность (непредсказуемое и не выводимое из наличного)– свойство, означающее, что целевые функции отдельных подсистем, не совпадают с целевой функцией самой системы.
Так, например, целевая функция всего народного хозяйства, может на совпадать с целевой функцией отдельной отрасли; целевая функция отдельного работника, может не совпадать с интересами предприятия, государства и т.д. Использование свойств эмерждентности позволяет правильно относиться к противоречивости целевых функций участников производства в любой системе. Разрешение этих противоречий и образует сам процесс развития и является основным содержанием управления.
· Синергетичность – свойство появления новых, дополнительных качеств и свойств в системе при возрастании упорядоченности (самоорганизации) между элементами системы (подсистемы).
Синергия (синергетичность) - однонаправленность действий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата.
Наука синергетика изучает связи между элементами подсистемы благодаря активному обмену потами энергии, вещества и информации в самом объекте и с окружающей средой. При согласованном поведении подсистем возрастает степень упорядоченности, самоогранизации больших систем.
В управлении организационной системой синергетичность означает сознательную однонаправленную деятельность всех членов коллектива как большой системы(цели и задачи отдельных служб не могут и не должны противоречить целям и задачам организационной системы).
Поиску источников и способов усиления положительной синергии и предотвращению отрицательной (негативной) синергии большинство зарубежных фирм уделяют значительное внимание, затрачивая на них 10-20% средств, идущих на организацию управления.
(прим.А.К. По другим источникам до 30%. Разделяют «Т»- функции» – 70% - собственно деятельность организации и «Ф»-функции» – 30%, затрачиваемые на организацию деятельности («Т»). Необходимо отметить, что снижение затрат на «Ф», ведет к снижению эффективность «Т». Найти оптимальное сочетание для каждой конкретной организации (системы управления: размеры, иерархия, вид производства, культура управления и т.д.)) – задача менеджера.)
Положительная синергия усиливается по мере роста организационной целостности больших систем, негативная синергия усиливается с дезорганизацией больших систем.
Наибольшее влияние на развитие положительной синергии в социально-экономических системах оказывают (5): высокий уровень общей и профессиональной культуры , хорошие знания психологии, этики, физиологии, высокий уровень морально-этических качеств всех членов организации и грамотное использование рычагов и стимулов управления.
При исследовании синергетичности многие вопросы пока остаются неясными. Так, добавление некоторых элементов в организационных системах, наряду с повышением роста эффективности систем, способно подчас резко понижать устойчивость ) большой системы, приводить к нестабильности и даже разрушению. По-видимому, в системах могут быть весьма полезны некоторые подсистемы – «антагонисты», которые хотя и несколько уменьшают эффект целевой функции большой системы, однако в значительно большей степени повышают ее устойчивость и способность темпов развития.
В социально-экономических системах это могут быть, например, органы правопорядка, здравоохранения, окружающей среды и другие.
«Новые системы плодят новые проблемы». Следствие: «Не следует без необходимости плодить новые системы».
«Система не может быть лучше, чем составляющие ее руководители» С.Янг.
«Система не может обучаться и адаптироваться, если этого не может ее руководство». Р.Акофф.
· Неаддитивность отношений. По определению, свойства системы не есть простая сумма свойств, входящих в нее элементов.
Такие отношений в математике называют неаддитивными.
N > E ni или N = E ni + dn
dn – величина, отражающая степень неаддитивности.