1.7.2. Обсуждение принципов системного подхода

Принцип конечной цели означает, что в целенаправленной системе все должно быть подчинено глобальной цели. Любая попытка изменения, совершенствования и управления в такой системе должна оцениваться с точки зрения того, помогает или мешает она достижению конечной цели. Расплывчатые, не полностью определенные конечные цели влекут за собой неясности в структуре и управлении системой, и, как следствие, неверные действия в системе.

Принцип конечной цели применяют и к системам, которые не являются целенаправленными. В этом случае понятие конечной цели заменяют понятиями основной функции, основного назначения, свойства системы. При этом принцип указывает, что изучение и работа с системой должны вестись на базе первоочередного уяснения этих понятий.

Следующие три принципа обладают довольно тесной взаимосвязью и иногда даже объединяются в один принцип единства и связи. Принцип единства – это ориентация на «взгляд вовнутрь» системы или ее части, а принцип связи –  на «взгляд изнутри». Рекомендуемое в принципе единства расчленение системы с сохранением целостных представлений о ней на практике довольно резко отличается от процедуры выявления все возможных связей, рекомендуемой в принципе связности. Процедура выявления связей, примененная ко всей системе целиком, приводит к принципу учета внешней среды, который нередко упоминают в литературе, но который, как следует из вышесказанного, можно не считать самостоятельным.

Принцип модульного построения указывает на возможности рассмотрения вместо части системы совокупности ее входных и выходных воздействий. Он утверждает полезность абстрагирования от излишней детализации при сохранении возможности адекватно описывать системы.

Принцип иерархии акцентирует внимание на полезность отыскания или создания в системе иерархического (доминирующего) характера связей между элементами, модулями, целями. Иерархические системы обычно исследуются и создаются «сверху», начиная с анализа модулей первого иерархического уровня. В случае отсутствия иерархии исследователь должен решить, в каком порядке он будет рассматривать части системы, т.е. установить их ранги. Ранжирование применимо и в сочетании с иерархией в системе, например, для введения очередности в модулях одного и того же уровня.

Принцип функциональности утверждает, что любая структура тесно связана с функцией системы и ее частей, и исследовать (создавать) структуру необходимо после уяснения функций в системе. На практике этот принцип, в частности, означает, что в случае придания системе новых функций полезно пересматривать ее структуру, а не пытаться втиснуть новую функцию в старую схему.

Принцип развития достаточно хорошо пояснен в его формулировке. Понятие развития, изменяемости при сохранении качественных особенностей выделяется почти в любой естественной системе, а в искусственных возможность  развития, усовершенствования, как правило, закладывается в основу создания системы. При модульном построении такое развитие обычно сводится к замене и добавлению модулей (частей). Возможности расширения функций и модернизации закладываются в принципы построения баз данных и знаний, программных комплексов, многоцелевых роботов и других сложных технических систем. Пределы расширения функций обычно определены и достаточно ограничены. Но замена частей, модернизация являются безграничными. Практически безграничны и возможности запоминания информации, ведущие к самообучению, самоорганизации, искусственному интеллекту. Таким образом, использование принципа развития лежит в основе разработки этих направлений.

Принцип децентрализации рекомендует, чтобы управляющие воздействия и принимаемые решения исходили не только из одного центра (главенствующего элемента). Ситуация, когда все управления исходят из одного места, называется полной централизацией. Такое положение считается оправданным лишь при особой ответственности за все, происходящее в системе, и при неспособности частей системы самостоятельно реагировать на внешние воздействия.


Система с полной централизацией будет негибкой, не приспосабливающейся, не обладающей «внутренней активностью». Весьма вероятно, что в такой системе каналы информации, ведущие к главному элементу, окажутся перегруженными, а сам этот элемент, будучи не в состоянии переработать такое количество информации, начнет выдавать неправильные управления.

Однако чем выше степень децентрализации решений в системе, тем сложнее они согласовываются с точки зрения выполнения глобальной цели. Достижение общей цели сильно де централизованной системой может обеспечиваться лишь каким-либо устойчиво работающим механизмом регуляции, не позволяющим сильно уклоняться от поведения, ведущего к выполнению цели. Такое положение встречается достаточно редко; во всех этих случаях имеет место ситуация с сильной обратной связью.

В системах, где устойчивых механизмов регуляции нет, неизбежно наличие той или иной степени централизации. При этом возникает вопрос об оптимальном сочетании команд извне (сверху) и команд, вырабатываемых внутри данной группы элементов. Общий принцип такого сочетания прост: степень централизации должна быть минимальной, обеспечивающей выполнение поставленной цели.

Сочетание централизации и децентрализации имеет и еще один аспект. Его частным случаем будет передача сверху обобщенных команд, которые конкретизируются на нижних иерархических уровнях.

Принцип неопределенности утверждает, что мы можем иметь дело и с системой, в которой нам не все известно или понятно. Это может быть система с невыясненной структурой, с непредсказуемым ходом процессов, со значительной вероятностью отказов в работе элементов, с неизвестными внешними воздействиями и др. Частным случаем неопределенности выступает случайность – ситуация, когда вид события известен, но оно может либо наступить, либо не наступить. На основе этого определения можно ввести полное поле событий – это такое их множество, про которое известно, что одно из них наступит.

Существует несколько способов учета неопределенности в системе, каждый из которых основан на информации определенного вида.

Во-первых, можно оценивать «наихудшие» или в каком-то смысле «крайние» возможные ситуации и рассмотрение проводить для них. В этом случае мы определяем некое «граничное» поведение системы и на основе его можем делать выводы о поведении вообще. Этот способ обычно называют методом гарантированного результата (оценки).

Во-вторых, по информации о вероятностных характеристиках случайностей (математическому ожиданию, дисперсии, другим оценкам) можно определять вероятностные характеристики выходов в системе. При этом в связи со своеобразной трактовкой вероятностных результатов мы получаем сведения лишь об усредненных характеристиках совокупности однотипных систем.

В-третьих, за счет дублирования и других приемов оказывается возможным из «ненадежных» элементов составлять достаточно «надежные» части системы. Математическая оценка эффективности такого приема также основана на теории вероятностей и носит название теории надежности.

В литературе встречается и ряд других принципов. Одни из них носят характер дублирования или уточнения приведенных (например, принцип внешней среды), другие имеют более узкую направленность или область применения:

· принцип полномочности: исследователь должен иметь способность, возможность (а в ряде случаев и право) исследовать проблему;

· принцип организованности: решения, действия, выводы в системе должны соответствовать степени ее детализации, определенности, организованности. (Поясним это крайней ситуацией, когда бессмысленно управлять системой, в которой команды не исполняются);

· принцип чувствительности (близок к принципу организованности): вмешательство в системе должно согласовываться с уровнем ее реакции на вмешательство. (Пример: различны навыки управления очень «послушным», чутким к командам механизмом и малочувствительным или с запаздывающей реакцией на управляющие воздействия);

· принцип свертки: информация и управляющие воздействия свертываются (укрупняются, обобщаются) при движении снизу вверх по иерархическим уровням.