Очерки2008.Венедиктов

Способность складываться в системы вытекает из основных свойств материи и ее движения, выраженных в философских законах о взаимосвязи и взаимодействии «всего со всем», об отражении, единстве противоположностей (всеобщее притяжение и/или отталкивание), переходе количества в качество (эволюция или скачки) и т.д.

В.Г. Афанасьев выразил эту мысль так: «Мир является совокупностью целостных систем различных уровней, степеней сложности, организации, значения, причем как в неживой природе, так и в растительном и животном мире, а также в человеческом обществе имеются специфические ряды целостных образований. В неживой природе известен следующий ряд последовательно усложняющихся тел: атомное ядро – атом – молекула – система молекул – кристалл – макротело – система макротел – солнечная система

–галактика – метагалактика. В органическом живом мире иерархия систем представляется следующей: протоплазма – клетка – ткань – орган

–система органов – организм – вид – род – класс – биоценоз2. Ступени организации общественных систем: человек – семья – социальная группа

–класс – нация – государство – система государств – общество в целом»

(Рис.1).

Системы в живой и неживой природе

Все материальные целостные системы делятся на живые (биологические) и неживые. И хотя вопрос, что такое «жизнь», остается «нерешенным»3, разница в том, что в системах неживой природы постепенно уменьшается внутренняя упорядоченность, нарастает дезорганизация. Физическая сущность этого процесса в обще форме связывается со вторым началом термодинамики, сформулированным во второй половине XIX в. и утверждающим необратимость процессов превращения любых видов энергии (механической, химической, электрической и т.д.) в энергию теплового движения молекул, которая сама может превращаться в другие виды энергии лишь частично. Поэтому энтропия системы, предоставленной самой себе, стремится к максимуму, т.е. система переходит от менее вероятностного упорядоченного состояния к более вероятностному неупорядоченному состоянию.

Для других систем (в живой природе и в живых организмах, в человеческом обществе и созданных человеком автоматических механизмах), наоборот, характерна способность к сохранению в постоянстве своих основных параметров в условиях изменяющейся во времени окружающей среды. Более того, проявляется способность к самовоспроизведению, самосовершенствованию, целенаправленному поведению, то есть к увеличению упорядоченности системы, к уменьшению ее энтропии (или к отрицательной энтропии, негаэнтропии). Каждая система стремится как минимум к сохра-

20 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

нению своего существования, своей целостности и внутренней организации, поддержанию равновесия и благоприятного обмена веществом, энергией и информацией с другими системами и окружающей средой. Каждая система потому и является системой, что она устойчива и может противодействовать разрушающим ее силам.

П.К. Анохин (1962 г.) писал о пространственно-временной структуре мира как о фундаменте, на котором первичная жизнь приобрела свое основное свойство – выживаемость. «Гора, например, как форма неорганической материи не относится избирательно к климатическим и метеорологическим факторам, которые на нее воздействуют. Для горы не существует той проблемы, которая возникла с появлением живой материи и которую можно сформулировать двумя словами: «приспособиться и выжить». Появилось активное отношение живой материи к внешним неорганическим факторам, которые разделились на две большие категории – вредные для жизни и способствующие ее сохранению».

Гомеостатические и антиэнтропийные свойства динамических систем в живой природе, по мнению П.К. Анохина, связаны с самим возникновением жизни, с характеристиками первичной добелковой – предбиологической и даже предорганической – организации. «Достижения науки дают все основания думать, что появлению белка как полимерного образования или даже появлению одного единственного нуклеотида неизбежно должны были предшествовать такие динамические принципы организации материи, которые впоследствии послужили своего рода колыбелью для появления и развития самих белковых образований. Первичной могла быть только какая-то стабильная система процессов, для которой единственно полезным результатом, очевидно, была сама ее устойчивость… Особенно интересно подчеркнуть, что именно в этот момент и должна была родиться целесообразность в ее объективном, научном и материалистическом понимании или, как говорил И.П. Павлов, – в дарвинском смысле».

В процессе эволюции живые организмы, находясь под постоянным влиянием изменяющихся (хотя и в строго ограниченных пределах биосферного «коридора», в котором вообще стало возможным зарождение жизни) факторов и условий окружающей среды, и приспосабливаясь к ним, приобрели способность поддерживать со средой благоприятный для себя баланс. Изменения среды, носившие периодический, повторяющийся характер, обусловили появление у живых существ множества приспособительных механизмов, вплоть до способности к заблаговременному приспособлению к неблагоприятным условиям, то есть к «предвидению» или к «опережающему отражению действительности».

Живые организмы являются саморегулирующимися адаптивными си-

стемами. Они рождаются, развиваются, самовоспроизводятся, стареют и умирают. Они нуждаются в получении вещества, энергии и информации от окружающей среды, то есть в термодинамическом аспекте ведут себя как «химические машины, реализующие необратимые процессы при непрерывном саморегулировании и адаптации на физиологическом, генетическом, экологическом и эволюционном уровнях с использованием кибернетических механизмов» (Т. Уотермен).

В.М. Дильман отмечал, что законы термодинамики о неумолимой последовательности возрастания энтропии несут в себе запреты, ограничивающие во времени существование любой системы. Вместе с тем именно живые системы организмов благодаря обмену веществ и поступлению энергии из внешней среды обладают способностью временно противодействовать запрету, налагаемому термодинамическими законами природы. Поэтому некоторые ученые видят в биологической форме движения материи и тем более в Разуме возможность спасения от угрозы «тепловой смерти Вселенной»4.

Это касается жизни и формирования биологических систем на всех уровнях от самых простейших.

Некоторые системные понятия

1. Система

Накопилось множество определений понятия «система». Например: «система – это комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» или «система есть совокупность взаимосвязанных элементов» (Л. Берталанфи), «система – это множество объектов вместе с отношениями между объектами и их атрибутами», «система – это организованное множество взаимосвязанных структурных элементов, выполняющих определенные функции» или «система – это выраженное с помощью каких-то знаков (языка) некоторое правильное знание наиболее важных свойств изучаемого объекта с точки зрения определенной задачи» (А.И. Берг); «система – это относительно замкнутая совокупность компонентов, связанных и взаимодействующих между собой таким образом, что при этом появляются новые (интегративные, системные) качества, не присущие ее образующим» (В.Г. Афанасьев), «система – это целостный комплекс взаимосвязанных элементов, образующий особое единство со средой, причем любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка, а элементы любой исследуемой системы обычно выступают как системы более низкого порядка» (В.Н. Садовский и Э.Г. Юдин). «Система есть сущность, которая в результате взаимодействия ее частей может поддерживать свое существование и функционировать как единое целое» (Д. О’Коннор и И. МакДермотт). П.К. Анохин отмечал давнее происхождение термина «система»

22ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

иего широкое употребление во многих науках, но «большей частью термин «система» употребляется там, где речь идет о чем-то собранном вместе, упорядоченном, организованном, но, как правило, не упоминается критерий, по которому компоненты собраны, упорядочены, организованы».

Вцелом, за словесными формулировками этих и других определений скрываются не просто следы долгих научных, философских, политических и прочих споров, но, прежде всего, громадные различия между системами в неживой и живой природе, а также в обществе.

2. Простые и сложные системы

Различают простые и сложные системы в зависимости от количества составляющих их элементов, их внутреннего устройства, переплетения связей и методов сигнализации, регулировки и т.д. Пример простой системы

– любое техническое устройство или машина. Пример сложной системы – любой живой организм или любая социальная система. Сложность больших систем наряду с несовершенством методов познания делает невозможным получение их точных моделей. Простые же системы в моделях отражаются точно (Н.М. Амосов).

В.М. Глушков подчеркивал, что большие, сложные системы характеризуются многочисленностью составляющих их элементов и сложностью связей и взаимодействия между этими элементами, обусловливающей трудность или просто невозможность использования для описания и изучения их классических методов математики. При этом при всей многочисленности элементов их связи являются определенными, качественно различными и индивидуально значимыми, так что расстройство одной лишь связи или относительно небольшой их группы может вызвать расстройство всей системы. По мере роста и совершенствования больших систем количество циркулирующей в них информации о работе отдельных ее элементов растет лавинообразно. Растет не только количество показателей, которые необходимо учитывать при управлении, но и усложняется их взаимное влияние друг на друга. Это ведет к формулированию важнейшего принципа: системы управления для больших систем должны быть сами системами не меньшей сложности. Без этого добиться точности, адекватности, эффективности и оптимальности управления сложными системами невозможно.

К. Боулдинг предложил различать восемь иерархических уровней систем: статические, простые динамические, простые кибернетические, открытые или самовосстанавливающиеся системы, живые растения, животное царство, человек как система, социальные организации. Эти уровни приведены в таблице 1.

3. Целостные и функциональные системы

Целостными можно с определенными ограничениями назвать системы, входящие в приведенные выше иерархические ряды. Их можно хотя бы условно назвать изолированными, обособленными от внешней среды или самодостаточными, хотя уже по определению изоляция систем от внешней среды невозможна. Полностью изолированных систем нет и не может быть, но для удобства и в методологических целях нередко пользуются термином «относительно изолированная система» (И.Н. Блохина).

В отличие от целостных систем, функциональными можно назвать входящие в целостные организмы элементы или подсистемы (например, рука вне организма, системы пищеварения или кровообращения вне живого организма бессмысленны и т.д.).

П.К. Анохин назвал функциональными системами создаваемые целостным организм для достижения любого полезного для себя результата специальные центральные и периферические образования, «динамически и избирательно объединяющие всегда на основе циклических взаимоотношений как близко, так и далеко расположенные структуры организма, дробные разделы любых цельных в анатомическом отношении систем и даже частные детали отдельных органов». Таким образом, функциональная

24 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

система – это комплекс «динамических, избирательно объединенных соответствующей потребностью организма центрально-периферических организаций, деятельность которых направлена на достижение полезного для системы и организма в целом приспособительного результата».

П.К. Анохин показал, что даже при утрате соответствующих структур необходимые для целостного организма жизненно важные функции могут принять на себя совсем другие. Так, в эксперименте крыса с отрезанными лапками в ответ на условно-рефлекторный раздражитель, не будучи в состоянии передвигаться обычным путем, катится к пище, включая таким образом совершенно новые компенсаторные механизмы движения. А в общественных целостных системах функциональные подсистемы в случае необходимости привлекают для решения возникших перед ними задач самые отдаленные структурные образования государства. Так, для решения задач здравоохранения могут быть привлечены и транспорт, и торговля, строительные организации, промышленные предприятия, армейские части и все другие организации, учреждения и образования, обычно не имеющие к здравоохранению прямого отношения.

4. Биологические и социальные системы

Качественные различия имеются и между системами биологическими и социальными.

В биологических организмах (системах) в качестве исходных элементов обычно рассматриваются клетки, в качестве промежуточных – ткани, органы или системы органов. Но главная задача состоит в том, чтобы понять функционирование организма в целом.

На популяционном уровне исходными элементами являются отдельные особи, то есть организмы, свойства и возможности которых считаются заданными. Скопление насекомых в муравейнике или пчелином рое, стая или стадо животных означает их превращение в систему более высокого порядка (популяцию) с присущими этой новой системе разделением функций и формами и механизмами управления. Объектом жизни является особь, объектом эволюции, совершающейся через генетические механизмы, – популяция. Живые популяционные системы – микроорганизмы, растения, животные, весь биоценоз – растут, усложняются, совершенствуются по законам эволюции, продлевают свое существование за пределы срока жизни своих отдельных элементов, то есть особей. Эволюционно целесообразное коллективное поведение описано в отношении микробных популяций, а А.Л. Гинцбург и А.А. Воробьев даже используют для этого термин «социальная жизнь бактерий»5.

Человек, популяция, общество являются сложными динамическими биосоциальными системами и имеют общие черты с другими системами. Во все

социальные системы и подсистемы в качестве непременных, необходимых элементов входят: а) вещи (инструменты, приборы, здания, машины и прочее); б) процессы, присущие данной системе, характерные и специфичные для нее; в) методы решения возникающих проблем или специфические, в значительной мере заранее определенные алгоритмы достижения специфических целей, в том числе – знания; г) но прежде всего и обязательно

– люди, так как человек является не только неотъемлемым компонентом любой общественной системы или сферы деятельности, но и вообще начальным или первичным носителем системно-общественного качества.

Место человека и социума в окружающей среде показано на рисунке 2.

Без человека как первичной функциональной и структурной единицы ни одна социальная система не может быть ни проанализирована, ни построена. А управление социальными системами выступает как управление людьми и осуществляется через передачу информации.

5. Системы во времени (зарождение и умирание систем)

Все системы изменяются во времени. Неживые (небиологические) системы под влиянием внешних воздействий постепенно разрушаются, переходят в хаотическое состояние и перестают существовать. Живые системы (то есть биологические, биогеоценотические и социальные системы, включая

26ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

ичеловеческое общество6) антиэнтропийны, но и они имеют свои временные границы и пределы зарождения, развития, становления, увядания и гибели.

Системы более высокого порядка характеризуются более длительным существованием по отношению к своим компонентам. В частности, это проявляется в явлении апоптоза – запрограммированной гибели части клеток в процессе развития и старения организма. В общебиологическом понимании функция апоптоза заключается в очистке ткани от клеток, оказавшихся бесполезными или вредными для организма в целом (О.А. Гомазков). По мнению В.П. Скулачева, закон апоптоза непреложно означает, что «любая достаточно сложная биологическая система (от органеллы и выше) всегда готова к самоликвидации. Она гибнет («кончает с собой»), если становится опасной для самого существования живой системы, занимающей более высокую ступень в иерархии организации жизни».

Каждый индивидуальный биологический или социальный феномен недолговечен: стареют и умирают люди, стареют и морально и разрушаются физически вещи, машины, здания, сооружения. Сама же социальная система живет несравненно дольше своих компонентов. Она гораздо сложнее, богаче и многообразнее их, поскольку ей присущи особые надиндивидуальные системные механизмы функционирования, развития и воспроизводства, которые не дают ей погибнуть, позволяют пережить скоротечное существование образующих ее компонентов.

Поскольку все живые организмы связаны между собой и составляют единый биогеоценоз, то можно говорить не только о потребностях живых систем, но и об их «правах» и «обязанностях» по отношению друг к другу. Каждая система имеет право на удовлетворение своих потребностей, необходимых для поддержания и продления ее жизни, для обеспечения ее внешней и внутренней безопасности. Одновременно входя в более крупные системы на правах подсистемы, она имеет и обязанности по отношению к другим подсистемам и ко всей суперсистеме в целом. В конечном счете такими обязанностями являются поддержание биосферы в равновесном

Потребности - это форма проявления жизни, которая объективно присуща живому организму и состоит в требовании условий, необходимых для его сохранения и развития. Потребности живых организмов сложны и многообразны, построены иерархично. Это означает, что пока более фундаментальные (низшие) потребности не удовлетворены, более высокие потребности «молчат», но после того как базовые потребности удовлетворены, более высокие выходят на передний план и начинают доминировать. Жизненно важные потребности - это минимум, который необходим для выживания и функционирования биологического или биосоциального организма.

(благоприятном для жизни) состоянии, в том числе сохранение пищевых, энергетических и иных цепочек.

6. Опасности и угрозы для систем. Безопасность как системная потребность

Биологические и биосоциальные системы способны существовать лишь в относительно узких физико-химических условиях создавшейся на Земле биосферы, непрерывно обмениваясь с окружающей средой (в том числе и с другими биосистемами) определенными по количеству и качеству видами и объемами необходимых им вещества, энергии и информации.

Если многочисленные параметры и факторы внешней и внутренней среды выходят за пределы узкого оптимального для жизни коридора, то они могут превратиться в вызовы, опасности, угрозы (опасность на стадии готовности перейти из возможности в действительность), и оказывать на динамические системы неблагоприятное воздействие вплоть до прямого разрушения. Поэтому стремление (инстинкт) к самосохранению и способность уклоняться от разрушительных факторов (или противостоять им), тем более, – предвидеть их, присущие всем биологическим и социальным системам, определяют их выживание и способность к эволюции, развитию и воспроизводству в последовательной череде поколений индивидов, то есть обеспечению безопасности самой системы в каждый момент времени и на обозримое будущее.

Системы стремятся приспособиться к неожиданным изменениям внешней среды, защититься или противостоять разрушительным воздействиям из внешнего мира, создавая и выдвигая для этого защитные барьеры и оболочки (например, живой организм – кожу, человеческие сообщества

– государственные границы), а также разрушительным воздействиям изнутри (сохранение гомеостаза).

Все системы стремятся функционировать в безопасном, то есть оптимальном, не перегруженном, не перенапряженном режиме с достаточным запасом мощности и прочности, устойчивости на случай неблагоприятных обстоятельств в непрерывно изменяющейся среде, конкурентных столкновений за необходимые для существования системы ресурсы и т.д.

Неудовлетворенная потребность, достигнув определенного порога, воспринимается органом управления системой – головным мозгом и вызывает появление очага раздражения – вызов. Длительное неудовлетворение потребности создает состояние затянувшейся напряженности, стресса, который порождает все более настойчивое стремление устранить угрозу, побуждает к соответствующим действиям. Система ищет выход: вначале спокойно, разумно, рационально, потом – нетерпеливо, тревожно, наконец – парадоксально, со взрывом, с отчаянием, на прорыв. И это чрева-

28 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

то многими возможными осложнениями, в том числе губительными и для самого организма, который проходит вначале порог, потом стадии тревоги (мобилизации), резистентности и, в конечном счете, истощения адаптационных и защитных механизмов организма и популяции. Наконец, реализованная угроза оказывает непосредственное разрушительное воздействие на систему.

Опасности и угрозы могут быть внешними (экзогенными) – это привносимые извне в неблагоприятных для системы чрезмерных или недостаточных объемах, в искаженном или извращенном качественном составе или форме вещества (материя), энергия или информация. Внутренние (эндогенные) опасности или угрозы могут заключаться в дефектных изначально или испортившихся компонентах или элементах системы (заложенные генетические или физические дефекты и прочее), или в рассогласовании деятельности системных элементов между собой. Несогласованная деятельность органов и клеток как в биологическом, так и в социальном организме может означать только одно – гибель организма, поэтому все элементы системы направляются органом управления (мозгом, нервной и гуморальной системами) к единой цели или результату – к обеспечению выживания и функционирования всего целостного организма.

Потребность в безопасности в настоящий момент и на обозримое будущее является важнейшим сущностным признаком любых биологических и социальных систем. Безопасность как непременное условие жизни, ее сохранения, развития и воспроизводства в последующих поколениях означает: а) отсутствие опасностей и/или угроз для существования или функционирования системы; б) иммунитет (невоспримчивость) к опасностям и достаточный запас прочности; в) силу, умение и средства для избежания опасности, ее устранения или преодоления.

Поскольку полное отсутствие внешних и внутренних опасностей или постоянная защита от всех угроз без исключения принципиально невозможны, то исключительно важной становится способность системы предвидеть опасность, оценить ее реальность и степень угрозы, чтобы уклониться от опасности или сопротивляться ей с достаточной, но не чрезмерной силой.

Общая внешняя по отношению к популяции опасность сближает, заставляет забыть распри (звери во время лесного пожара, наводнения), взаимодействовать, выбирая «из тысячи свобод только одно правильное решение» (П.К. Анохин). И наоборот, в моменты безопасности и благополучия всплывают более мелкие, частные интересы отдельных групп и индивидов, усиливаются соперничество, раздоры и конфликты.

Понимание неизбежности этого, а также пагубности не взятых под контроль конфликтов, приходит сравнительно поздно. Это верно в отношении