Понятие «самоорганизация систем»

Подход к рассмотрению организации может быть осуществлен с двух позиций: с позиции статики (состояние системы фиксировано на момент рассмотрения) и с позиции динамики (изучение динамических процессов, происходящих в системе). Рассматривая организацию с позиции её динамических свойств, то всё многообразие организационных процессов можно рассмотреть со следующей позиции:

Рис.1. Классификация процессов организации: [2; 51]

К самоорганизуемым процессам относятся такие изменения, которые происходят спонтанно, как благодаря взаимодействиям между собой различных элементов системы, так и посредством взаимодействия системы с внешней средой.

Постулат о способности материи к самоорганизации возник в философии ещё в античные времена, и существовал в качестве различных, порою противоречивых идей о саморазвитии объектов различной природы. Однако научное обоснование данных процессов, подбор их эмпирической основы были произведены и развиты в ХХ веке, в результате чего учение о самоорганизации стало направлением научного знания.

Исследованием проблемы самоорганизации в системах различной природы на рубеже Х1Х-ХХ веков занимался российский философ А.А.Богданов. В своем произведении «Тектология. Всеобщая организационная наука» автор предпринял попытку обобщить опыт организации как биологических, так и социальных систем. При этом философ подчеркивал, что как и содержание всех процессов организации, так и механизмы их реализации в системах различной природы по сути не отличаются друг от друга: все они основаны на общих способах взаимодействия активностей и их сочетаниях. Как писал Богданов: «Человек в своей организующей деятельности является только учеником и подражателем великого общего организатора – природы. Поэтому методы человеческие не могут выйти за пределы методов природы и представляют по отношению к ним только частные случаи». [3; кн.1, 142].

Рассматривая организационный опыт в природе и обществе, Богданов обнаружил, что «элементы комплекса при максимальной организованности стремятся к идеальной комбинации за счет того, что они совместно вовлекаются в действие, взаимно усиливают друг друга … некоторыми своими свойствами сливаются или смешиваются при своей встрече в поле опыта.Действуя в одном и том же по существу направлении, они ориентированы одинаково, стремятся к общим целям». [3; кн.1, 153] Организованность элементов в комплексе, по Богданову, достигается сочетанием различного рода связей. Однородные элементы, выполняющие в системе одинаковую организационную функцию, соединяются между собой посредством цепной связи. Соединение разнородных элементов, выполняющих в системе разные функции, достигается путём ингрессии, т.е. введении опосредующих элементов, способствующих взаимодействию трудносоединимых компонентов. [3; кн.1, 148-155]

Таким образом, именно Богданов впервые выявил тот факт, что при определённом сочетании элементов системы (называемой автором «комплексом»), а именно при наибольшей организованности (упорядоченности различного рода связей между элементами), в системе может проявляться эффект самоорганизации.

Механизмы саморегуляции и самоорганизации в сложных динамических системах различной природы на основе рассмотрения в них информационной связи стали предметом системно-кибернетического подхода. В рамках данного подхода любой комплекс элементов рассматривается как кибернетическая система. Кибернетические системы – это сложные динамические организации, обладающие такими общими свойствами, как регулирование, переработка и передача информации, адаптация, самоорганизация, стратегическое поведение. Н. Винер понимал под процессом самоорганизации в кибернетических системах механизмы втягивания в синхронизм, образования единого ритма работы многочисленных и разрозненных до этого элементов системы. При этом важнейшим фактором целенаправленного поведения таких систем Винером рассматривалась надежность структурно-информационных отношений, позволяющая системе в целом функционировать безотказно, соблюдать правило достоверности информации в процессах приема, переработки и накопления, что, в свою очередь, служит необходимым условием эффективного решения стоящих перед системой задач. [8; 86]

Модель кибернетической системы включает следующие базовые элементы [1; 79]:

ВХОД ВЫХОД

Рис. 2. Модель кибернетической системы [1; 79].

Помимо внутренних информационных связей, решающее значение для функционирования кибернетических систем имеют отрицательные обратные связи, обеспечивающие адекватное внешней среде поведение системы. Сами по себе элементы кибернетической системы не способны изменять свое поведение в ответ на запросы внешней среды [5; 70]. Однако благодаря наличию органа управления в системе, регулирующего её функционирование, она приобретает способность адекватно отвечать на воздействие внешней среды. Следовательно, кибернетическая система строит свою работу как на основе относительной независимости, так и на адаптации к внешним условиям и подчинением последних своим внутренним целям.

Таким образом, системно-кибернетический подход самоорганизацию в системах представляет как упорядочение внутренних элементов данного комплекса на основе информационного обмена между этими элементами - с одной стороны, и адекватному реагированию системы на возмущающие воздействия внешней среды – с другой стороны.

Становление синергетики как междисциплинарного направления связано с именами немецкого ученого Г. Хакена и бельгийского химика И. Пригожина.

И. Пригожин, исследуя различные химические соединения, выявил, что при интенсивном обмене энергией и веществом со средой, в них происходит самопроизвольное формирование макроструктур на фоне спонтанного движения элементов данных соединений. Таким образом, Пригожин установил, что системы, предоставленные сами себе, могут уменьшать неопределённость и образовывать организованные формы. Учёный также определил понятие диссипативных структур. Подобные структуры существуют в условиях постоянного обмена с внешней средой веществом, энергией, информацией. Посредством такого обмена система поддерживает упорядоченность в результате сброса избыточной энергии во внешнюю среду, и взамен отработанных ресурсов поглощает извне свободную энергию и вещество. Можно сказать, что диссипативная структура работает как самонастраивающаяся система, наращивая свою упорядоченность. [1; 192]

В 70-е годы прошлого века Г.Хакен, изучая лазер, выявил, что неупорядоченное взаимодействие атомов газа с порождаемым ими же электромагнитным полем приводит к кооперации активностей атомов, к подчинению общему ритму и к импульсу в виде монохроматического светового пучка. Этот совместный эффект он назвал термином синергия, под которым понимал согласованное взаимодействие частей в их противостоянии диссипативному разрушению, взаимодействие, приводящее к самопроизвольному возникновению системных эффектов пространственного или временного характера. Синергетика, по мнению Хакена, является междисциплинарным направлением, занимающимся изучением систем различной природы, состоящих из большого числа частей и сложным образом взаимодействующих между собой. Под самоорганизующейся системой Хакен понимал такую систему, которая без специфического воздействия извне приобретает какую-либо пространственную, временную и функциональную структуру. [4; 59]

Таким образом, идеи Г. Хакена и И. Пригожина определили становление нового научного направления исследования - синергетики, методология которого имеет междисциплинарный характер.

Развитие синергетического подхода оказало влияние и на теорию организации. В рамках методологии данного подхода организация стала рассматриваться как открытая неравновесная система, в функционировании которой решающую роль играет её обмен энергией, информацией и веществом с внешней средой. В функционировании организации особое место стало уделяться процессам самоорганизации, позволяющим повысить организованность системы и в большей мере реализовать её потенциал. Таким образом, концепция самоорганизации серьезным образом повлияла на современную управленческую парадигму.

Вместе со становлением синергетического подхода в научные круги пришло понимание единства неорганического и органического мира, осознание того, что принцип самоорганизации является универсальным принципом мироустройства. По мнению выдающегося российского ученого Н.Н. Моисеева окружающий нас мир пронизан процессами самоорганизации: "Процесс самоорганизации идет по пути непрерывного усложнения "алгоритмов развития", от "естественных", т.е. стихийных, опирающихся только на законы физики, химии, биологи... к алгоритмам, устроенным гораздо более сложно... Все законы мира "естественного" сохраняют свою силу и в мире "искусственном", ибо он тоже порожден процессами самоорганизации, развития природы. Но теперь на действие этих процессов накладывается могучий пресс разума, накладываются новые принципы отбора, превращающие постепенно чисто стихийное развитие в направляемое" [5; 63].

Рассматривая проблему самоорганизации систем различной природы, Н. Моисеев решающее внимание уделяет проблеме связей в системах. Академик предполагает, что у самоорганизующихся систем отрицательные обратные связи сохраняют устойчивость, а положительные способствуют поддержанию нужного уровня изменчивости и потреблению внешней энергии. Постоянный компромисс между этими противоречивыми тенденциями реализуется в виде структурных изменений, усилением неравновесности состояния системы и переходом её к новому устойчивому состоянию. По таким алгоритмам развиваются и технические, и биологические и социальные системы. [6; 38]

Таким образом, мы смогли проследить процесс становления и развития синергетики - направления научного исследования, занимающегося изучением процессов самоорганизации в системах различной природы. За ХХ век из отдельных идей и подходов философов, ученых-представителей различных наук сложилось целое направление научных исследований, носящее междисциплинарный характер. Данное направление привело к осознанию в научных кругах единства развития систем различной природы, принципа самоорганизации как универсального процесса мироустройства. Некоторые ученые высказываются о синергетике как о новой научной парадигме, задающей исследователям новую систему идей и методов [4; 59]. Таким образом, влияние нового междисциплинарного направления на развитие современного научного знания (в т.ч. на управленческие дисциплины) очень велико.

8.2 Синергетическая концепция самоорганизации: основные понятия и идеи.

Синергетика берет своё начало из естественнонаучных знаний. Она основана на принципиально новом видении мира и понимания процесса развития по сравнению с тем подходом, который господствовал на протяжении многих столетий. Так, в классической науке Х1Х существовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к разрушению всякой упорядоченности, стремление к хаосу, увеличению энтропии (т.е. меры беспорядка системы). Такой взгляд основан на содержании второго закона термодинамики, который звучит следующим образом: при самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает. Максимальная энтропия означает полное термодинамическое равновесие, что эквивалентно хаосу (чем больше степень энтропии в системе, тем меньше степень порядка). [4; 57]

Однако данное положение противоречило дарвинской теории эволюции, по которой процесс развития растительного и животного мира характеризуется непрерывным усложнением, возрастанием степени организации и порядка. Развитие синергетики в ХХ веке выявило созидательную тенденцию развития материи, доказав её способность противостоять термодинамическому равновесию, самоорганизовываться и самоусложняться.

Термин «самоорганизация» применяется для обозначения естественных антиэнтропийных процессов упорядочения элементов системы любой природы. Этим подчёркивается естественный характер изменения состояния системы. В настоящее время общепризнанным считается представление о самоорганизации как о спонтанном переходе открытой неравновесной системы от менее сложных упорядоченных форм к более сложным. Феномен самоорганизации можно рассматривать в виде рождения структуры из хаоса структур. В такой системе движение траекторий есть следствие внутренних взаимодействий, а не случайных внешних воздействий (или целенаправленных влияний).

Обобщение результатов, полученных учеными в рамках исследований по синергетике, позволяет определить синергетическую концепцию самоорганизации в виде следующих положений [4; 60-61]:

1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризующиеся интенсивным обменом веществом и энергией между подсистемами, а также между системой и её окружением.
2. Различаются процессы организации и самоорганизации. Их общий признак – возрастание порядка, обусловленное протеканием процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия, независимо от влияния взаимодействующих элементов внешней среды. Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.
3. Результатом самоорганизации становятся возникновение, взаимодействие и взаимосодействие (кооперация) более сложных в информационном смысле объектов, чем элементы внешней среды, из которых они возникают. Система и её составляющие являются динамическими образованиями.
4. Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними свойствами подсистем в их индивидуальном и коллективном проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которой функционирует система.
5. Поведение подсистем и системы в целом существенным образом характеризуется спонтанностью: функционирование системы не является строго детерминированным.
6. 6. Процессы самоорганизации происходят в системе наряду с другими процессами, в частности, имеющими противоположную направленность и способными в отдельные фазы существования системы как преобладать над процессами самоорганизации, так и уступать им. При этом система в целом может характеризоваться устойчивой тенденцией, колебаниями к эволюции, либо к деградации и распаду.

Синергетика основана на идеях целостности мира и научного знания о нём, общности закономерностей развития систем различной любой природы, нелинейности (многовариантности и необратимости), глубиной взаимосвязи хаоса и порядка (случайности и необходимости).

Синергетика изучает открытые (обменивающиеся веществом и энергией с внешним миром, имеющие источники и стоки энергии), нелинейные (многовариантные) системы. Предмет синергетики – механизмы самоорганизации, т.е. механизмы самопроизвольного возникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушения упорядоченных структур, имеющих различную природу [4; 62]. Поэтому синергетика является междисциплинарным направлением, её развивают представители различных наук: как естественных и технических, так и гуманитарных.

Синергетика имеет свой понятийный аппарат. К нему относятся такие понятия, как: «аттрактор», «бифуркация», «фрактал», «детерминированный хаос». Под понятием «аттрактор» в синергетике понимают относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе множество траекторий системы, определяемых начальными условиями [4; 62]. Если система попадает в зону аттрактора, она неизбежно следует к этому относительно устойчивому состоянию (или структуре).

Под термином «бифуркация» понимается точка ветвления путей развития системы. Согласно синергетической концепции, путь развития любой системы является многовариантным. В точках бифуркации (сегодня многие исследователи заменяют это понятие термином «катастрофа») для системы возникает несколько новых и различных вариантов развития. Выбор конечного пути развития объекта непредсказуем и обуславливается случайным характером неизбежно присутствующих возмущений. [5; 33-34]

Фракталами называются объекты, обладающие свойством подобия. Это означает, что малый фрагмент структуры такого объекта подобен другому, более крупному фрагменту или даже структуре в целом.

Синергетика рассматривает случайность, играющую особую роль в процессах самоорганизации, как элемент мироустройства. Случайности на языке синергетики называются флуктуациями. Случайность – это творческое, конструктивное начало. Она способна играть роль механизма, выводящего систему на аттрактор, на одну из собственных структур среды, на внутреннюю тенденцию её организации. Нелинейная среда начинает сама себя выстраивать, организовывать, но необходим хаос для инициирования, начального старта для этого процесса. При этом, достигая точки бифуркации (катастрофы) пути дальнейшего развития системы многовариантны. Путь дальнейшего развития системы определяется либо случайным сочетанием элементов системы, либо внешним возмущением.

Важным моментом состояния системы в точках бифуркации является степень сложности системы. Согласно принципу дивергенции, с увеличением размерности системы количество состояний, в которых могут происходить катастрофы, быстро возрастает. Следовательно, чем сложнее система, тем больше число возможных путей её эволюции. Это означает, что процесс развития (самоорганизации) ведёт к непрерывному разнообразию форм. [5; 34-36]

В синергетике выделяют три основных процесса самоорганизации [2; 53]:

· процессы, благодаря которым происходит само зарождение системы, т.е возникновение качественно нового целостного формирования из некоторой совокупности объектов определённого уровня;

· процессы, поддерживающие определённый уровень организации системы при учёте внешних и внутренних условий её функционирования;

· процессы совершенствования и саморазвития систем, способные накапливать и использовать прошлый опыт.

Основной характеристикой самоорганизации любой системы является необратимость, выражающаяся в определённой направленности её изменений. Так как система как совокупность активностей не может быть замкнутой, её развитие направлено как в собственную внутреннюю среду, так и за её пределы, где организация сталкивается с другими совокупностями активностей, преодолевает их сопротивление и движется дальше. При этом необратимость процесса развития системы означает невозможность изменить направленность процессов самообразования в каждый данный момент. [4;71]

Таким образом, самоорганизация – процесс развития системы, для которого характерны два принципа: [4;71]

· принцип отрицательной обратной связи, показывающий, как поддерживается спонтанно возникший порядок;

· принцип положительной обратной связи, согласно которому прогрессивные изменения, возникающие в системе, не подавляются, а накапливаются и усиливаются.

Постоянный компромисс между этими принципами реализуется посредством структурных изменений, усиления неравновесности и выходом системы на новый диапазон развития. Самоорганизующаяся система может функционировать не только уменьшая нежелательные отклонения, но и увеличивая желательные с помощью положительной обратной связи. Процессы, в которых взаимодействие элементов системы запускает положительную обратную связь, стремительно переводят систему в новое состояние. Самоусиление системы продолжается до возникновения новых отрицательных связей, стабилизирующих систему, но и ведущих к новому уровню хаоса. Исследова-телями систем различной природы был замечен тот факт, что системы, предоставленные сами себе, уменьшают энтропию и формируют порядок из хаоса (рис.3). [4; 71-72]

Рис. 3. Формирование порядка из хаоса. [4; 71-72]

Характерным условием самоорганизации является свойство автономности системы, означающее, что система реагирует прежде всего на внутренние цели. Внешняя среда в лучшем случае инициирует определённые изменения. При этом итог смены состояний также определяется именно взаимосвязями во внутренней структуре, а не внешними условиями.

Говоря о процессах самоорганизации в социальных системах, следует заметить, что о полном её саморазвитии вести речь нельзя. В механизм функционирования социальных систем вмешивается разум человека, способный внести в этот процесс качественно новые элементы, связанные, прежде всего, с возможностями разума предвидеть модели будущего развития, оценить последствия пути функционирования системы и выбрать наилучший вариант. Человек способен совершенствовать структуру обратных связей в системе, осуществлять целенаправленные изменения в интересах социума. Результатом подобного симбиоза самоорганизации и сознательной организации является процесс коэволюции как совместное развитие взаимодействия естественных и искусственных факторов в функционировании системы. В процессе коэволюции решающую роль играют не борьба за существование, а взаимопомощь, согласованность и сотрудничество. Коэволюционный подход выделяет из всей совокупности изменений те, которые взаимно адаптированы. Взаимосвязанность коэволюционных изменений выполняет двоякую функцию – сохранение целостности системы и участие в становлении новой целостности. [4; 73]

Рассмотрев синергетическую концепцию самоорганизации мы выяснили, что данный подход базируется на признании созидательной тенденции развития материи, её способности самостоятельно противостоять термодинамическому равновесию, в результате чего уменьшается степень энтропии, материя способна самоорганизовываться и самоусложняться. Предметом синергетики и являются данные механизмы самоорганизации, т.е. механизмы самопроизвольного возникновения, относительно устойчивого существования и саморазрушения упорядоченных структур различной природы. Синергетика имеет собственный понятийный аппарат, позволяющий исследователю формировать универсальные и общезначимые научные выводы, полученные в результате эмпирических исследований.

Об особенностях процессов самоорганизации в социальной организации речь пойдёт в следующей главе.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: