6.2. Синергетика: сущность, основные идеи и понятия

Общая теория систем изучает в основном процессы гомео- с т а з а, т. е. процессы поддержания равновесия в технических, биологи­ческих и социальных системах посредством механизма обратной связи Она пытается свести сложные, нелинейные процессы эволюции систем к линейным и рассматривает только те случаи, когда нелинейная система может исследоваться так, как если бы это была линейная система с мед­ленно изменяющимися параметрами. Синергетика занимается исследо­ванием «физических основ формирования структур».

Термин synergy в переводе с греческого означает сотрудничество, со­дружество.

Синергизм - одновременное функционирование отдельных, но взаимосвязанных частей, обеспечивающих более высокую общую эффек­тивность, чем суммарная эффективность частей, взятых в отдельности. Например, результаты, обеспечиваемые командой, или «системой», из одиннадцати футболистов, больше результатов, достигаемых одиннадца­тью отдельными футболистами при отсутствии объединяющих их уси­лий. Подобная аналогия может быть проведена и в отношении перево­зочного процесса грузов. В медицине синергизм - вариант реакции орга­низма на комбинированное воздействие двух или нескольких лекарственных веществ, характеризующейся тем, что это действие пре­вышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.

Синергетика - новая оптимистическая попытка ученых описать, объяснить, распознать, а возможно даже и предсказать поведение са­моразвивающихся динамических систем вообще, а живых систем в ча­стности.

Синергетика (основные положения которой были сформулиро­ваны Г. Хакеном и Ю. Климонтовичем) - наука о процессах нелинейной самоорганизации в природе и обществе.

А. А. Богданов в работе «Всеобщая организационная наука (Тектология)» писал: «Таково, например, элементарное сотрудничество. Уже со­единение одинаковых рабочих сил, на какой-нибудь механической ра­боте может вести к возрастанию практических результатов в большей пропорции, чем количество этих рабочих сил». Он утверждал, что пол­ной, идеальной организованности в природе не бывает. К ней всегда примешена в той или иной степени дезорганизация. Организация и дез­организация связана друг с другом и взаимопроникают.

Получаемый суммарный эффект от сотрудничества носит назва­ние синергетического эффекта.

Синергетический эффект проявляется тогда, когда интересы одного компонента начинают совпадать и накладываться на интересы другого, в результате происходит усиление их функционирования (рис. 6.7).

Синергетика изучает механизмы самоорганизации оп­ределенного процесса (открытых и нелинейных) систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы. Главную роль в синергети­ке играют связи, устанавливающиеся между частями, являющиеся орга­низационным моментом. Чтобы добиться синергетического эффекта не­обходимо, чтобы система воспринимала внешние (управленческие) воз­действия и поведение каждого элемента системы могло бы описываться стохастическими уравнениями.

Синергетика изучает механизмы самоорганизации, са­моструктуризации сложных систем, процессы возникновения относи­тельно устойчивого их функционирования. В линейных системах не­большое воздействие - небольшой результат. В нелинейных колебатель­ных системах малые воздействия могут привести к очень большим последствиям (например, резонанс).

Как всякое научное направление синергетика имеет свой понятийный аппарат. Основными понятиями синергетики являются следующие:

Аттрактор (лат. - притяжение, влечение) - понятие близкое к термину «цель». Система как бы притягивает к себе все множество воз­можных путей движения элементов (компонентов, подсистем), опреде­ляемых разными начальными условиями. Если система попадает в тонус аттрактора, она неизбежно эволюционирует к относительно устойчивому состоянию (простейшие примеры: состояние покоя шара на дне ямы; ка­пли дождя на дне реки и т. д.).

Бифуркация (лат. - разделение, раздвоение, разветвление чего- либо на два потока, на два направления) - это точка, за которой следует изменение системы. Нелинейные системы являются такими системами, которые содержат в себе бифуркации.

Флуктуация (лат. - колебании) - случайное отклонение вели­чины, характеризующее систему, от ее среднего значения. Отдельная флуктуация может стать настолько значимой, что существующая органи­зация разрушается. В точке бифуркации невозможно предсказать в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие системы (станет ли состояние системы хаотическое, перейдет ли на более высокий уровень упорядоченности, или вернется к прежней равновесной структуре, «ска­тится» на тот же самый аттрактор).

Хаос (греч. - беспредельное мировое пространство с изначальным смешением всех стихий) - это такая структурная организация системы, при которой поведение любого элемента системы не зависит от поведе­ния всех остальных ее элементов и каждого в отдельности.

Синергетика характеризуется тремя исходными положениями - не­линейностью, самоорганизацией и открытостью системы.

Согласно математике нелинейность отражает определенный вид уравнений, содержащих искомые величины в степенях больше единицы, или коэффициенты, зависящие от свойств среды. Это уравнения, которые имеют множество решений, а следовательно и множество альтернатив­ных путей эволюции системы. Нелинейные системы - это коле­бательные системы (в отличие от линейных систем).

Нелинейные системы ведут себя так, что их реакции на внешние воз­действия зависят не только от величины этого воздействия, но и сущест­венным нелинейным образом от собственных свойств системы.

Это говорит о том, что сложным социоприродным системам нельзя навязывать пути их развития, а необходимо способствовать тенденциям их развития.

К самоорганизации способны лишь открытые и нелиней­ные системы, в которых имеются источники или стоки, обмены вещест­вом или энергией с окружающей средой.

Классический подход к организации и управлению экономическими процессами основан на представлении о линейном функционировании сложных систем, согласно которому результат внешнего организационно-управляющего воздействия есть однозначное и линейное предсказуе­мое следствие приложенных усилий.

Организационно-управляющее воздействие - зара­нее просчитанный вариант. Если на рассматриваемую систему наложены внешние связи, величина которых может сильно изменяться, то при неко­торой величине этого организационно-управляющего параметра может возникнуть неустойчивость, и система переходит в новое состояние.

В нелинейной системе потенциально существует спектр форм орга­низации (структур), которые в ней могут появиться. Какая структура мо­жет возникнуть определяется исключительно внутренними свойствами этой среды, а не параметрами внешнего воздействия. Внешние воздей­ствия становятся эффективными тогда, когда сообразуются с полем путей развития.

В точке бифуркации невозможно доказать, в какое из нескольких возможных состояний перейдет система, случайность подталкивает ее на один из возможных путей развития. Случайность играет роль только вблизи бифуркации или в самих ее точках. Заранее невозможно узнать, когда произойдет очередная бифуркация. После того, как путь выбран, вступает в свои права детерминизм.

Суть подхода к управлению с точки зрения синергетики состоит в поисках возможности резонансного возбуждения. В сложноорганизованных системах слабое резонансное возбуждение эффективнее, чем в тыся­чи раз более сильное, но не согласованное со свойствами системы.

С позиции синергетики будущее нельзя предсказать, опираясь только на предшествующий опыт. Так как будущее неоднозначно определяется настоящим (начальными условиями состояния системы, когда имеется несколько путей развития сложного объекта), то выбор лучшего пути яв­ляется важной проблемой.

Если параметры внешнего воздействия соответствуют собственным параметрам самоорганизующейся системы, то «срабатывает» феномен резонанса, который представляет собой средоточие умения изыскивать и находить тончайшие структурные особенности управляемой системы, фиксировать точки приложения усилий к скрытым узловым «связующим линиям» структурного «устройства» системы.

Внутреннее свойство системы при изучении ре­зонансных воздействий - это определение сложных внутренних связей и отношений между элементами (каким способом, какими сторо­нами они взаимодействуют, в каких формах они осуществляются). Дру­гими словами, организация и управление сводится к поиску «резонанс­ных зон», в которых величина результата определяется не силой воздей­ствия, а согласованностью его с внутренними свойствами системы.

Традиционная экономика предложила науке некоторые фундамен­тальные экономические механизмы, такие, как конкуренция, коопера­ция и рациональное поведение экономических объектов, устойчивость и равновесие.

Синергетическая экономика имеет дело с нелинейными явлениями в экономической эволюции, такими, как структурные изменения, бифурка­ции и хаос. Синергетика рассматривает критические точки, в которых система изменяет характер своего макроскопического поведения.

Синергетика рассматривает линейные системы как предельный слу­чай нелинейных систем. Перевозочные системы относятся к устойчивым системам. Несмотря на это основные идеи синергетики не только целесо­образно, но и необходимо использовать при организации и повышении эффективности грузовых автомобильных перевозок.