Entwicklung des Systemansatzes

Die Geschichte der Entwicklung des Systemansatzes ist ein Weg von der philosophischen Reflexion über Komplexität zur Schaffung von Werkzeugen zur Bewältigung dieser Komplexität. Die Systemanalyse hat zahlreiche Disziplinen vereint und ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil des wissenschaftlichen und praktischen Instrumentariums des 21. Jahrhunderts geworden.

Die Systemanalyse als wissenschaftliche Disziplin formierte sich im 20. Jahrhundert, doch ihre Ursprünge reichen bis in die Antike zurück und sind mit der Entwicklung von Konzepten wie Ganzheitlichkeit, der Interaktion von Teil und Ganzem, Strukturalität und der Dynamik von Systemen verbunden. Die Entwicklungsgeschichte der Systemanalyse spiegelt den Übergang von der philosophischen Betrachtung der Systemhaftigkeit zur Schaffung formalisierter Methoden zur Modellierung und Steuerung komplexer Objekte wider.

Antike und vorwissenschaftliche Ursprünge

Die dem Systemansatz zugrunde liegenden Ideen finden sich bereits in der Philosophie des antiken Griechenlands. Aristoteles formulierte das Prinzip, wonach das Ganze mehr ist als die Summe seiner Teile – einer der ersten Ausdrücke der Idee systemischer Ganzheitlichkeit. In der Renaissance und der Neuzeit vertiefte sich das Verständnis von Struktur und Ordnung in der Natur durch die Methoden der Induktion und Deduktion (F. Bacon, R. Descartes) sowie durch die Entwicklung mathematischer Modelle von Wechselwirkungen (I. Newton, G. Leibniz).

19. Jahrhundert: Die Entstehung der Voraussetzungen für systemisches Denken

Im 19. Jahrhundert entstanden Ansätze, die Ideen von Organisation und Ganzheitlichkeit widerspiegeln:

• In der Chemie (A. Butlerow) – die Theorie der chemischen Struktur als Beispiel für die systemische Abhängigkeit von Eigenschaften von der Struktur;
• In der Biologie – die Zelltheorie (Schwann und Schleiden), Ideen zur Anpassung und Evolution (H. Spencer, C. Darwin);
• In der Philosophie – Differenzierung und Integration als universelle Prozesse.

Es entstand der Bedarf, geisteswissenschaftliches und formales Wissen zu integrieren – eine Voraussetzung für zukünftige interdisziplinäre Wissenschaften.

Anfang des 20. Jahrhunderts: Die Entstehung systemischer Richtungen

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Versuche unternommen, universelle Organisationsprinzipien zu verstehen:

• A. A. Bogdanow führte den Begriff der Tektologie ein – einer allgemeinen Organisationswissenschaft, in der er das Prinzip des dynamischen Gleichgewichts als Existenzform offener Systeme beschrieb;
• E. Bauer formulierte das Prinzip des prinzipiellen Nichtgleichgewichts lebender Systeme und betonte deren aktiven Charakter sowie den ständigen Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität.

Sowohl Bogdanows Tektologie als auch Bauers Prinzip des Nichtgleichgewichts wurden zu ideologischen und methodologischen Vorläufern vieler späterer Richtungen in den Systemwissenschaften, darunter:

• die Allgemeine Systemtheorie von L. von Bertalanffy,
• die Synergetik von H. Haken,
• die Theorie der Selbstorganisation und der nichtlinearen Dynamik.

Die Tektologie von A. A. Bogdanow

Einer der ersten Ansätze des systemischen Denkens war die Tektologie, entwickelt von A. A. Bogdanow (bürgerlicher Name – Alexander Alexandrowitsch Malinowski). In seinem mehrbändigen Werk „Tektologie. Die allgemeine Organisationswissenschaft“ (1903–1922) strebte Bogdanow danach, universelle Organisationsgesetze zu identifizieren, die auf allen Ebenen wirken: der physischen, biologischen, sozialen und kulturellen.

Die zentrale These der Tektologie ist das Prinzip des dynamischen Gleichgewichts, wonach jedes organisierte System seine Stabilität durch kontinuierliche Interaktion mit seiner Umwelt und die Kompensation auftretender Veränderungen aufrechterhält. In diesem Sinne wird das System als aktiver Teilnehmer am Austausch von Materie, Energie und Information betrachtet, und seine Stabilität ist das Ergebnis eines dynamischen Gleichgewichts.

Bogdanow führte praktisch als einer der Ersten den Begriff des offenen Systems ein, obwohl er seinen eigenen Begriffsapparat verwendete – „Ingression“, „Egression“, „Dissimilation“, „Assimilation“ usw. Trotz der komplexen Terminologie nahm die Tektologie viele Ideen der allgemeinen Systemtheorie und der Systemdynamik vorweg.

Das Nichtgleichgewichtsprinzip von E. Bauer

In den 1930er Jahren schlug der ungarisch-russische Biologe Erwin Bauer ein für die Biologie und Systemtheorie fundamentales Prinzip vor: Lebende Systeme befinden sich prinzipiell im Nichtgleichgewicht. In seinem Werk „Theoretische Biologie“ (1935) legte er die Idee dar, dass lebende Systeme im Gegensatz zu physikalischen und chemischen Objekten niemals im Gleichgewicht sind, sondern kontinuierlich Arbeit gegen die Entropie leisten, indem sie ihre eigene freie Energie nutzen.

Ein Organismus, so Bauer, verbraucht nicht nur externe Energie, sondern nutzt sie vor allem zur Aufrechterhaltung seiner inneren Nichtgleichgewichtsstruktur. Dies bedeutet, dass die Stabilität eines lebenden Systems nicht nur durch den externen Energiezufluss, sondern auch durch dessen aktive Umverteilung und Speicherung in Zielstrukturen gewährleistet wird – ein Vorläufer der Begriffe „Biopotenzial“ und „zielgerichtete Aktivität“.

Bauer begründete damit die innere Ausrichtung und Organisation lebender Systeme und machte einen Schritt zum Verständnis von Selbstorganisation und nachhaltiger Entwicklung, was für zukünftige Konzepte von Systemen mit zielgerichtetem Verhalten entscheidend wurde.

Mitte des 20. Jahrhunderts: Institutionalisierung des Systemansatzes

Im zweiten Viertel des 20. Jahrhunderts ging der Systemansatz von der Phase theoretischer Suche zur wissenschaftlichen Institutionalisierung über. Dies zeigte sich in der Bildung eigenständiger Disziplinen, akademischer Schulen, wissenschaftlicher Begriffe und Konzepte, Organisationsstrukturen sowie im Aufkommen praxisorientierter Richtungen der Systemanalyse.

In dieser Zeit begann das systemische Denken, formalisierte wissenschaftliche Formen anzunehmen:

• Kybernetik (N. Wiener) – die Wissenschaft von der Steuerung und Kommunikation in lebenden Organismen und Maschinen;
• Operations Research – ein interdisziplinärer Ansatz zur Lösung von Steuerungs- und Optimierungsaufgaben, der seit den 1940er Jahren entwickelt wurde;
• Allgemeine Systemtheorie (L. von Bertalanffy) – das Konzept eines offenen Systems, das zur Selbstregulierung und Komplexitätssteigerung entgegen der Entropie fähig ist.

Kybernetik und technische Anwendungen

Eine der Schlüsseletappen der Institutionalisierung war die Etablierung der Kybernetik als Wissenschaft von Steuerung, Kommunikation und Regelung in technischen, biologischen und sozialen Systemen. Die Kybernetik erhielt in den 1940er Jahren einen Impuls, unter anderem durch die Arbeiten von Norbert Wiener, der die Grundlagen eines universellen Ansatzes für selbstregulierende Systeme formulierte.

Die Ideen der Kybernetik wurden in der UdSSR aufgegriffen und weiterentwickelt. 1959 wurde beim Präsidium der Akademie der Wissenschaften der UdSSR der Wissenschaftliche Rat für das komplexe Problem „Kybernetik“ unter der Leitung des Akademikers A. I. Berg gegründet. Zur gleichen Zeit begannen sich biotechnische und ingenieurwissenschaftliche Richtungen aktiv zu entwickeln, einschließlich Automatisierung, Steuerung und Informationsverarbeitung.

Operations Research

Parallel dazu formierte sich die Disziplin des Operations Research (OR) – eine Disziplin, die auf die Lösung praktischer Aufgaben der Steuerung, Planung und Optimierung unter Bedingungen begrenzter Ressourcen und Unsicherheit ausgerichtet ist. OR entstand aus militärischen Anwendungen während des Zweiten Weltkriegs und verbreitete sich schnell in Wirtschaft, Logistik und Industrie. In der UdSSR ist die Entwicklung von OR mit Wissenschaftlern wie L. W. Kantorowitsch, J. S. Wentzel, N. P. Buslenko, N. N. Moissejew u. a. verbunden, die zur Entwicklung von Methoden der Modellierung, statistischen Analyse, Optimierung und der Simulation komplexer Systeme beitrugen.

Entstehung der Allgemeinen Systemtheorie

Ein bedeutender Schritt war die Formulierung der Allgemeinen Systemtheorie (General System Theory) durch den österreichischen Biologen Ludwig von Bertalanffy. Sein Konzept des offenen Systems, das sich in ständiger Interaktion mit seiner Umgebung befindet, verlieh dem systemischen Denken Formalität und Universalität. Im Gegensatz zur Kybernetik, die auf Steuerung und Rückkopplung ausgerichtet war, betonte Bertalanffys Theorie die Struktur, Hierarchie und Evolution von Systemen.

Die Entstehung der Systemanalyse als Anwendungsgebiet

In derselben Zeit etablierte sich die Systemanalyse als angewandte Richtung, die sich auf Folgendes konzentrierte:

• die Formulierung komplexer interdisziplinärer Probleme;
• die Modellierung unter Berücksichtigung von Multifaktorialität und Unsicherheit;
• die Integration verschiedener Methoden (formale und expertenbasierte);
• die Entwicklung von Managemententscheidungen.

Zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts: Etablierung der Systemanalyse als angewandte Disziplin

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts etablierte sich die Systemanalyse als angewandte Theorie, die auf die Lösung von Problemen unter Bedingungen von Unsicherheit, Multikriterialität und hoher Komplexität ausgerichtet ist. Anreize dafür waren die Entwicklung von:

• automatisierten Steuerungssystemen,
• angewandter Mathematik und Entscheidungstheorie,
• Systems Engineering und Managementwissenschaften.