Сущность и основные понятия системного подхода

Реферат по предмету

Ландшафтоведение

Тема

«Сущность и основные понятия системного подхода»

Содержание

1. Общенаучный характер системного подхода

2. Понятия структуры и системы

3. Содержательные признаки и общие свойства систем

4. Список использованной литературы

1. Общенаучный характер системного подхода

Системный подход - не единственное современное общеметодологическое направление. Есть и другие подобные феномены (проблемы, концепции, понятия, подходы, направления, принципы), которые свидетельствуют о становлении новых форм и средств, уровней и типов научного знания, отличного от традиционного частно-научного знания именно в силу своей общенаучности и в то же время являющегося общенаучной «нефилософской» рефлексией о науке. Общенаучный характер системного подхода - это одно из проявлений и тенденций «общенаучного движения» в современном познании.

Известно, что ранее понятия, методы и проблемы научного знания делились на два фундаментальных типа и уровня: философские и частно научные. Если философские категории и методы применялись в любой отрасли знания, образуя универсальную методологическую базу всех научных дисциплин, то частно-научные понятия и приемы исследования обслуживали и обслуживают только одну частную науку либо их группу. В соответствии с таким разделением форм и средств познания специальные науки решали достаточно частные проблемы (пусть даже комплексные и глобальные, если они требовали взаимодействия нескольких наук), а общенаучные проблемы, если и ставились, то только в философии, хотя решать их без частных наук она была не в состоянии (конец XIX - начало XX в., физика).

В последние десятилетия XX в., характеризовавшиеся преобразованиями в глобальном масштабе и бурным развертыванием научно-технической революции, методологическая ситуация в науке изменилась. Новое в научном познании связывают, прежде всего, с возникновением имеющих общенаучный характер феноменов - понятий, методов, проблем.

Примеры. К общенаучным понятиям сейчас относятся такие, как алгоритм, вероятность, знак, значение, дополнительность, изоморфизм, интерпретация, информация, научная информация, модель, надежность, определенность, неопределенность, организация, прогноз, разнообразие, симметрия, асимметрия, система, сложность, состояние, структура, упорядоченность, управление, устойчивость, формализация, экстремальность, элемент (не химический) и др. Известно также, что методами общенаучного характера (но не философии) считаются логико-математические, вероятностно-статистические, системно-структурные, кибернетические, теоретико-информационные, моделирование и др.

Общенаучными стали проблемы НТР (развитие космонавтики, автоматизация, кибернетизация), проблемы человека, происхождение и развитие жизни и разума на Земле и во всей Вселенной, проблемы окружающей среды, изучения и освоения Мирового океана, Арктики и Антарктики, информационного обеспечения и прогнозирования науки, проблема ликвидации наиболее опасных заболеваний и др.

Характерной чертой всех упомянутых феноменов является то, что они все зародились в рамках той или иной отдельной отрасли науки, затем охватили всю группу и в настоящее время становятся общенаучными или же обнаруживают стремление стать таковыми.

Во-первых, общенаучность категорий и методов диалектики есть уже нечто ставшее актуальным (не исключает момента становления), тогда как для «общенаучных» форм и средств познания это только тенденция, возможность. Поэтому можно обнаружить отрасль знания, где эти формы еще не функционируют.

Во-вторых, общенаучность понятий и методов носит принципиально ограниченный характер.

В-третьих системно-структурный принцип (и иные общенаучные подходы) в своих философских основаниях зависит от уровня философской методологии.

В-четвертых, философские категории и методы в принципе связаны с соответствующими математическими и логико-систематическими средствами, тогда как общенаучные методы и понятия обязательно предполагают определенное логико-математическое «сопровождение».

Подчеркивая отличия философских категорий и методов от общенаучных, необходимо отметить особую роль философской методологии в формировании общенаучных понятий. В значительной мере они становятся общенаучными благодаря их включению в орбиту философского осмысления и исследования.

Возникновение общенаучных понятий и методов - объективная тенденция развития современной науки, одно из закономерных проявлений происходящих в ней интегративных процессов.

2. Понятия структуры и системы

Важнейшими при любом системном исследовании являются понятия структуры и системы (знания в целом, дисциплин, их отдельных разделов и т.д.).

Чтобы определить понятие «структура» воспользуемся понятиями «исходное множество элементов» и «множество отношений». Относительно любого исследуемого объекта (например, ландшафтов и/или составляющих их частей) определяется множество составляющих его элементов. Такое множество задается явным образом - путем последовательного перечисления его элементов, через общее свойство всех элементов множества. Таким образом называется исходное множество элементов. Пусть М - исходное множество элементов, в котором можно выделить подмножества А, В, С,..., N. Отношением на множестве М называется подмножество произведения входящих в него подмножеств. Для подмножеств А, В, С,..., N множества М произведение этих подмножеств образует множество упорядоченных n-элементов, в котором первый элемент принадлежит подмножеству А, второй - подмножеству В, n-й - подмножеству N.

В классической теории системного анализа произведения множеств (подмножеств) обозначаются через А * В * С *…* N. В частности множество отношений R определяется как RcА* В * С *…* N.

Если число сомножителей произведения множеств равно 2, то определяемое таким произведением множеств отношение называется бинарным. В случае трех сомножителей получаем тернарное отношение и т.д.

Отношение между множеством М и тем же самым множеством М называется бинарным отношением на множестве М и обозначается RсМ*М.

Путем указания исходного множества и отношений, определенных на этом множестве, мы можем описать исследуемый объект. Здесь и элементы, и отношения являются вполне конкретными.

Если отвлечься от конкретной природы элементов и отношений и рассматривать их как абстрактные образования, то сеть связей таких элементов и отношений образует структуру исследуемого объекта.

В результате установления структуры объекта мы, с одной стороны, получаем возможность строгого формального выведения следствия относительно входящих в структуру элементов и отношений, а с другой - можем устанавливать различные соотношения между структурами разных объектов - их сходство, подобие, изоморфизм и т.д.

Это дает возможность использования результатов исследования одного объекта в исследовании других областей.

Относительно одного и того же объекта (научной дисциплины, ее отдельных разделов и т.п.) строится обычно множество различных структурных описаний.

Понятие системы в определенном отношении близко к понятию множества (каждую систему можно рассматривать как множество), однако по своей методологической природе эти понятия существенно различаются. Для системы первично то, что она представляет собой некоторое целое, составленное из взаимодействующих (связанных) частей. Для системы ее элементы заранее не даны; они строятся (или выбираются) в процессе членения системы как целого, причем каждая система допускает возможность ее различных членений. Каждое членение системы представляет собой множество, но сама система множеством не является.

3. Содержательные признаки и общие свойства систем

Выделим основные содержательные признаки систем.

Система, во-первых, есть определенная целостность, из чего, в частности, следует принципиальная несводимость ее свойств к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств целого.

Во-вторых, система иерархична по своей природе: каждый ее компонент в свою очередь может рассматриваться как система, а сама исследуемая система представляет собой лишь один из компонентов более широкой системы.

В-третьих, относительно описания системы справедлив принцип множественности описаний: для получения адекватного знания о системе требуется построение некоторого класса ее описаний. каждое из которых способно охватить лишь определенные аспекты целостности и иерархичности данной системы.

В общем плане можно утверждать, что для любой исследуемой системы минимально требуется три разных уровня описания:

1)с точки зрения присущих ей внешних, целостных свойств;

2)с точки зрения внутреннего строения и вклада ее компонентов в формирование целостных свойств системы;

3)с точки зрения понимания данной системы как подсистемы более широкой системы.

В конкретной практике число уровней описания систем обычно больше.

Каждый из упомянутых уровней может дифференцироваться (можно опускаться на разную «глубину», подвергая дальнейшему членению те элементы системы, которые при другом описании принимались за неделимые).

Все системы знания делятся на закрытые и открытые. Для закрытых систем ограничено множество принадлежащих ей высказываний, в то время как для открытой системы не существует таких пределов и она может постоянно пополняться новыми высказываниями. Закрытые системы - это аксиоматические (формально-дедуктивные) построения.

Научные системы эмпирического характера - это по преимуществу открытые системы (в частности, все науки о Земле).

Такие теоретические конструкции взаимодействуют, как правило, с соседними областями знания, которые могут рассматриваться в качестве их окружения (среды). Возможен и постоянно осуществляется процесс присоединения к данной системе знания новых утверждений, не выводимых из уже имеющихся утверждений в данной системе.

Открытость системы знания в таком понимании характерна для ранних этапов построения теории и главным образом для процесса развития теоретического знания. Рассмотрим также и другие системные понятия.

Суммативностъ означает, что изменение любого элемента системы зависит только от него самого. Изменения всей системы - это "сумма изменений независимых друг от друга ее элементов (взаимодействие элементов в этом случае = 0, и фактически мы имеем дело с вырожденной системой).

Свойством суммативности обладают некоторые этапы эмпирического исследования (отдельные эксперименты и эмпирические описания объекта могут не зависеть друг от друга), а также первые шаги теоретического построения знания (когда еще не установлены общие принципы, объединяющие воедино элементы знания о некоторой предметной области). Однако в чистом виде суммативность научному знанию не присуща (в нем всегда имеется связь отдельных элементов, и свойством суммативности могут обладать лишь относительно обособленные фрагменты знания, да и то лишь на определенных этапах их развития). Для научного знания специфичен его целостный характер.

В отличие от суммативности целостность объекта означает, что изменение любого элемента системы оказывает воздействие на все другие элементы системы и приводит к изменению всей системы и, наоборот, изменение любого элемента зависит от изменения всех других элементов системы. Свойством целостности в этом смысле в полной мере обладают формальные дедуктивные системы знания.

Для открытых систем знания характерен переход от состояния суммативности (в определенной мере) к состоянию целостности. Этот процесс можно назвать систематизацией знания.

Противоположный процесс {механизация) - это переход от состояния целостности к состоянию суммативности. Он находит свое выражение в периоды крутой ломки сложившихся теоретических представлений (парадигм). Новая парадигма более суммативна, чем ее предшественница,- которая, проделав длительную эволюцию, максимально выявила свои целостные потенции. Будучи, однако, сформулированной, новая парадигма начинает свой цикл жизни, двигаясь от состояния относительной суммативности к состоянию целостности. Можно упомянуть еще два других аспекта, относящихся к развитию систем знания:

1)централизация - процесс увеличения коэффициентов взаимодействия у части или у отдельного элемента системы. В результате незначительные изменения этой части (ведущая часть системы) приводят к существенным изменениям всей системы. Роль ведущей части систем знания выполняют аксиомы, основные теоретические принципы и т.п.;

2)системам знания присущ иерархический принцип организации - отдельные элементы системы представляют собой системы низшего порядка, а рассматриваемая система выступает в качестве элемента системы более высокого порядка.

Проиллюстрируем в общих чертах вышеизложенное на примерах конкретной научной и учебной дисциплины - ландшафтоведения.

По утверждению одного из основоположников геохимии ландшафта А.И. Перельмана (1975 и др.), «ландшафт» — такое же фундаментальное понятие естествознания, как «химический элемент», «живой организм», «почва», «минерал». Большинство природных ландшафтов относится к биокосным системам, в которых живые организмы и неорганическая материя проникают друг в друга, тесно между собой связаны и взаимообусловлены. По степени сложности, «уровню организации материи» выделяется ряд биокосных систем.

К низшему — «доландшафтному уровню» относятся биокосные природные тела — подсистемы ландшафта: почвы, кора выветривания, континентальные отложения, поверхностные и грунтовые воды, приземная атмосфера. Каждая из них является предметом изучения самостоятельной науки. Взаимодействие этих тел создает новое качество, новую систему, поэтому необходима и особая наука для ее исследования — ландшафтоведение. Ландшафт — это большая и сложная неравновесная динамическая система земной поверхности, в которой происходят взаимодействие и взаимопроникновение элементов лито-, гидро- и атмосферы. К ландшафтному уровню организации относят два основных типа систем: «элементарный ландшафт» и «геохимический ландшафт».

К более высокому — «надландшафтному уровню организации» относятся биосфера Земли в целом и, вероятно, ряд промежуточных систем, которые еще предстоит установить (Мировой океан?).

Культурные ландшафты относятся к более сложному уровню организации. Здесь существует своя иерархия систем (культурный ландшафт, т.е. ноосфера).

Для развития теории ландшафта большое значение имеет общая теория систем, в частности, такие ее понятия, как система, структура, прямая и обратная связь, дифференциация, интеграция и др.

Важной характеристикой любых систем является их структура, т.е. совокупность составных частей и способ связи между ними. Например, в определении географии как науки нередко подчеркивают, что это наука о связях между телами и явлениями на земной поверхности

По степени совершенства связей ландшафт сильно уступает таким системам, как кристаллы, атомы, организмы. Ландшафт — это система и с другой природой связей, и с более «расшатанными» связями, более слабой интеграцией.

По роли в ландшафте связи разделяются на прямые и обратные, а последние — еще и на положительные и отрицательные.

Для прямой (односторонней) связи характерно однонаправленное влияние отдельного тела (А) на другое (Б): А=>Б. К прямым связям относится влияние солнечной энергии на Землю, почвенных процессов на формирование коры выветривания, грунтовых вод на питание рек, отработки месторождений полезных ископаемых на потребление элементов в промышленности и т. д. Прямая связь чрезвычайно характерна для ландшафтов, во многих их типах она имеет ведущее значение.

Обратные связи выражаются во взаимодействии тел, когда не только А влияет на Б но и Б на А: А<=>Б. Они также характерны для ландшафтов: взаимодействие почва - растительность, растение — животное, промышленность — сельское хозяйство и т. д. Обратная связь положительна, когда результат процесса усиливает его, система развивается и все дальше уходит от исходного состояния. Пример - процесс засоления почв, при котором каждая новая порция соли, поступившая в почву из грунтовых вод, ухудшает условия жизни растений, способствует изреживанию растительного покрова и благоприятствует испарению с поверхности почвы, т. е. засолению. При зарастании озер также наблюдается положительная обратная связь. Отмирающие ежегодно растения служат материалом для образования сапропеля, глубина озера уменьшается, а зарастание увеличивается, озеро превращается в болото.

При отрицательной обратной связи результаты процесса ослабляют его действие и способствуют стабилизации системы, восстановлению ее исходного состояния: Так, рост растительной массы в ландшафте приводит к увеличению продуктов разложения растительных остатков — гумусовых кислот (промывая почву, они выщелачивают из нее питательные вещества, ухудшаются условия жизни растений, уменьшается растительная масса).

Благодаря обратной связи в ландшафте наблюдается саморегулирование: отклонение от устойчивого стационарного состояния вызывает изменения, уменьшающие эти отклонения.

По данным Д.И. Перельмана, «становление общей теории систем» произошло в 50 - 60-е годы XXвека и связано с трудами Л. Берталанфи, С. Бира, А. Ляпунова и др. Одним из первых исследователей в этой области был русский ученый А.А. Богданов, разработавший «всеобщую интеграционную науку» тектологию - предтечу современной теории систем (Перельман,1975).

4. Список использованной литературы.

1. Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: наука, 1985.

2. Перельман А. и. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа. 1989.

3. Преображенский В. С. Ландшафты в науке и практике. М.: Знание. 1987.

4. Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1991.