Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, s1 > s2 > s3), то говорят, что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности переходов из одного состояния в другое. Тогда говорят, что система обладает каким-то поведением и выясняют его закономерности.
Равновесие. Понятие равновесия определяют как способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго.
Устойчивость. Способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий, называют устойчивостью.
Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, по аналогии с техническими устройствами называют устойчивым состоянием равновесия. Соответственно в сложной системе возможны неустойчивые состояния, или состояния равновесия, возврат в которые сопровождается колебательным процессом.
Развитие. Исследованию процесса развития, соотношения процессов развития и устойчивости, изучению механизмов, лежащих в их основе, в концепции современного естествознания уделяют большое внимание.
Понятие развитие помогает объяснить сложные динамические и информационные процессы в природе и обществе.
Цель. В это понятие в зависимости oт степени познания объекта и этапа исследования вкладывают различные оттенки - от идеальных устремлений (цель – «выражение активности сознания» , «человек и социальные системы вправе формулировать цели, достижение которых невозможно, но к которым можно непрерывно приближаться») до конкретных целей-результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени, которые иногда даже формулируются в терминах конечного продукта деятельности. Иногда в одной и той же формулировке понятие цель как бы трансформируется, принимая различные оттенки в пределах условной «шкалы» - от идеальных устремлений к материальному воплощению. Таким образом, в понятии цели с момента его возникновения заключено противоречие: - необходимость одновременно быть «опережающей идеей» и отражать материальное воплощение этой идеи. В Большой Советской Энциклопедии цель определяется как «заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека» [2] («заранее мыслимый», но все же «результат», воплощение).
Каждый объект, чтобы его можно было считать системой, должен обладать четырьмя основными свойствами или признаками (целостностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью) [1]. Рассмотрим каждый из перечисленных признаков более подробно.
Целостность и делимость. Система – это, прежде всего, целостная совокупность элементов. Это означает, что, с одной стороны, система - целостное образование и, с другой - в ее составе отчетливо могут быть выделены целостные объекты (элементы). При этом следует иметь в виду, что элементы существуют лишь в системе. Вне системы это в лучшем случае объекты, обладающие системнозначимыми свойствами. При вхождении и систему элемент приобретает системноопределенное свойство взамен системнозначимого [4].
Таким образом, целостность системы означает с одной стороны, что все подсистемы и компоненты, входящие в систему, связаны между собой различными видами связей и функционируют согласованно для достижения поставленных перед системой целей. С другой стороны, что поставленные перед системой цели могут быть достигнуты только при совместном функционировании всех компонентов, входящих в систему. Только совместная согласованная работа всех компонентов даёт так называемый «системный эффект».
Но наличие системного эффекта также является объязательным условием для существования системы. Системный эффект заключается в том, что из свойств системы принципиально невозможно вывести сумму свойств составляющих её компонентов и, обратно, из свойств компонентов невозможно вывести свойства целого, т. е. системы. Например, организм человека представляет большую совокупность различных органов, входящих в состав разных подсистем (костно-мышечная, сердечно-сосудистая, нервная, и т.д.). Каждый орган или подсистема выполняют определённые функции. Но только при совместном их взаимодействии человек, как биологическая система, может передвигаться, мыслить, выполнять творческую и физическую работу, создавать сложнейшие технические объекты, шедевры живописи и музыки. Ни один орган, ни одна подсистема в одиночку не могут это выполнить.
Наличие устойчивых связей. Наличие существенных устойчивых связей (отношений) между элементами или (и) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему, является следующим атрибутом системы. Система существует как некоторое целостное образование, когда мощность (сила) существенных связей между элементами системы на интервале времени, не равном нулю, больше, чем мощность связей этих же элементов с внешней средой.
Организация. Это свойство характеризуется наличием определенной организации, что проявляется в снижении энтропии (степени неопределенности) системы H{S} по сравнению с энтропией системоформирующих факторов H{F), определяющих возможность создания системы [3].
Эмерджентность. Эмерджентность предполагает наличие таких качеств (свойств), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности. Аксиома эмерджентности (от английского слова эмердженс - возникновение, появление нового) выглядит следующим образом: целое всегда имеет особые свойства, отсутствующие у частей-подсистем и не равно сумме элементов, не объединенных системообразующими связями [1]. Зачастую, исходя из свойств отдельных компонентов системы, невозможно предсказать свойства системы как целого. Например, водород и кислород, соединяясь, дают воду, совершенно непохожую на исходные газы.
Особенно сильна эмерджентность в высокоорганизованных биосистемах, таких как теплокровные животные. Здесь появляются такие непостижимые эмерджентные свойства, как образное отражение окружающего мира, психика, разум и т.п. Особенно заметны эмерджентные свойства при исследовании социальных систем, например, муравейник, пчелиный улей, птичья стая, толпа и т.п. Так птицы, объединенные в стаю, теряют частично свою маневренность (стая более массивна и неповоротлива, чем птицы в отдельности). Аналогично человек в толпе теряет часть своей свободы и позволяет увлечь себя «голосу толпы» (для выхода из толпы нужно затратить определенную энергию по преодолению системообразующей силы). Эмерджентность невозможно разложить на составляющие, ее нужно принять как данность, как нечто изначально целостное, неделимое, присущее только всей системе в целом и никакому элементу системы в отдельности. То есть к эмерджентности неприменим принцип редукционизма.
2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ, СУТЬ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
Прежде, чем перейти к рассмотрению сущности системного подхода в естествознании, считаем необходимым отметить, что сам термин «системный подход» начал применяться в первых работах, в которых элементы общей теории систем использовались для практических приложений [6]. Применяя этот термин, чаще всего просто хотели подчеркнуть необходимость исследования объекта с разных сторон, комплексно, в отличие от ранее принятого разделения исследований на физические, химические и др. Показывалось, что с помощью многосторонних исследований можно получить более правильное представление о реальных объектах, выявить новые их свойства, лучше определить взаимоотношения объекта с окружающей средой, другими объектами. Заимствованные при этом понятия из теории систем не вводились строго, не исследовался вопрос, каким классом систем лучше отобразить объект, какие свойства и закономерности этого класса следует учитывать при конкретных исследованиях, и т.п.
Иными словами, этот термин применялся практически вместо термина комплексный подход, но принципиально новых конструктивных рекомендаций, которые помогли бы в постановке и решении задач, в этих работах не было [4]. Поэтому к работам, в названии которых появлялся термин системный подход, стали относиться весьма осторожно. Но в последнее время всё более чётко проявляются тенденции включать в системный подход не столько многосторонние исследования системы, сколько исследования факторов создающих системный эффект и способствующих улучшению других системных характеристик.
Применительно к естествознанию системный подход является одной из попыток вырваться за пределы однозначности научных знаний [1]. Это новый этап в развитии методов познания мира, дополнительный к принципам механистического подхода. Он является попыткой оценить по достоинству роль целостности и базируется на положении о том, что в основе системности в природе лежит ее свойство быть одновременно единым и неделимым целым и в то же время обладать свойством множественности [10].
Возникновение системного подхода в естествознании было обусловлено исторически.
Дело в том, что естествознание конца XX века характеризуется рядом специфических черт, которые позволяют говорить о начавшемся повороте к новому этапу его развития. Этот этап, получивший название постнеклассического (или неонеклассического), был вызван не столько проблемами физики «переднего края» (микромир, космос), сколько острой необходимостью понять сложные экономические, социально-политические, общественные процессы, инициированные научно-техническим прогрессом. Ввиду того, что последствия этого прогресса оказались далеко не однозначными, более того, начали угрожать человечеству (ядерная, экологическая катастрофа, деградация культуры и человеческой психики), потребовалась научно обоснованная реакция общества на эти негативные последствия.