History of the systems approach — พัฒนาการของแนวคิดเชิงระบบ

ประวัติพัฒนาการของแนวคิดเชิงระบบ — คือเส้นทางจากการตีความเชิงปรัชญาเกี่ยวกับความซับซ้อน ไปสู่การสร้างเครื่องมือสำหรับจัดการความซับซ้อนนั้น การวิเคราะห์เชิงระบบได้รวบรวมศาสตร์หลายแขนงเข้าด้วยกัน และกลายเป็นส่วนสำคัญของเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติในศตวรรษที่ 21

การวิเคราะห์เชิงระบบในฐานะสาขาวิชาการก่อตัวขึ้นในศตวรรษที่ 20 อย่างไรก็ตาม รากเหง้าของมันมีมาแต่โบราณกาล และเชื่อมโยงกับวิวัฒนาการของแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นหนึ่งเดียว ปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนและองค์รวม โครงสร้าง และพลวัตของระบบ ประวัติพัฒนาการของการวิเคราะห์เชิงระบบสะท้อนให้เห็นการเปลี่ยนผ่านจากการทำความเข้าใจเชิงปรัชญาเกี่ยวกับความเป็นระบบ ไปสู่การสร้างวิธีการเชิงรูปนัยสำหรับการสร้างแบบจำลองและการจัดการวัตถุที่ซับซ้อน

รากเหง้าในยุคกรีกโบราณและก่อนยุควิทยาศาสตร์

แนวคิดที่เป็นรากฐานของการวิเคราะห์เชิงระบบปรากฏอยู่แล้วในปรัชญากรีกโบราณ อริสโตเติล ได้กำหนดหลักการที่ว่า องค์รวมมีคุณค่ามากกว่าผลรวมของส่วนประกอบ — นี่คือหนึ่งในการแสดงออกครั้งแรกของแนวคิดเรื่องความเป็นหนึ่งเดียวเชิงระบบ ในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาและยุคใหม่ตอนต้น ความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างและระเบียบในธรรมชาติได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ด้วยวิธีการอุปนัยและนิรนัย (F. Bacon, R. Descartes) รวมถึงการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปฏิสัมพันธ์ต่างๆ (I. Newton, G. Leibniz)

ศตวรรษที่ 19: การก่อตัวของเงื่อนไขสำหรับการคิดเชิงระบบ

ในศตวรรษที่ 19 ปรากฏแนวทางต่างๆ ที่สะท้อนแนวคิดเรื่องการจัดระเบียบและความเป็นหนึ่งเดียว:

• ในวิชาเคมี (A. Butlerov) — ทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีในฐานะตัวอย่างของการพึ่งพาเชิงระบบของคุณสมบัติต่อโครงสร้าง;
• ในวิชาชีววิทยา — ทฤษฎีเซลล์ (Schwann และ Schleiden) แนวคิดเกี่ยวกับการปรับตัวและวิวัฒนาการ (H. Spencer, C. Darwin);
• ในปรัชญา — การแยกส่วนและการรวมเป็นหนึ่งในฐานะกระบวนการสากล

ความต้องการในการบูรณาการความรู้ด้านมนุษยศาสตร์และความรู้เชิงรูปนัยเริ่มก่อตัวขึ้น — อันเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับศาสตร์สหวิทยาการในอนาคต

ต้นศตวรรษที่ 20: การกำเนิดของแนวทางเชิงระบบ

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 มีการพยายามทำความเข้าใจกฎระเบียบขององค์กรที่เป็นสากล:

• A. A. Bogdanov ได้นำเสนอแนวคิด tectology — วิทยาศาสตร์แห่งการจัดระเบียบทั่วไป ซึ่งเขาอธิบายหลักการสมดุลเคลื่อนไหว ในฐานะรูปแบบการดำรงอยู่ของระบบเปิด;
• E. Bauer ได้กำหนดหลักการความไม่สมดุลโดยพื้นฐานของระบบมีชีวิต โดยเน้นย้ำลักษณะเชิงรุกของระบบและการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

ทั้ง tectology ของ Bogdanov และหลักการความไม่สมดุลของ Bauer ต่างเป็นรากฐานเชิงอุดมการณ์และระเบียบวิธีของแนวทางต่อมาในวิทยาศาสตร์ระบบ รวมถึง:

• ทฤษฎีระบบทั่วไปของ L. von Bertalanffy,
• Synergetics ของ H. Haken,
• ทฤษฎีการจัดระเบียบตนเองและพลวัตอวิเชิงเส้น,

Tectology ของ A. A. Bogdanov

หนึ่งในแนวทางแรกๆ ของการคิดเชิงระบบคือ tectology ที่พัฒนาโดย A. A. Bogdanov (ชื่อจริงคือ Alexander Alexandrovich Malinovsky) ในผลงานหลายเล่มของเขา «Tectology. วิทยาศาสตร์แห่งการจัดระเบียบทั่วไป» (1903–1922) Bogdanov พยายามค้นหากฎแห่งการจัดระเบียบสากลที่ทำงานในทุกระดับ ทั้งทางกายภาพ ชีวภาพ สังคม และวัฒนธรรม

หลักการสำคัญของ tectology คือหลักการสมดุลเคลื่อนไหว ซึ่งระบุว่าระบบที่มีการจัดระเบียบใดๆ จะรักษาเสถียรภาพของตนไว้ได้ด้วยการมีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องกับสภาพแวดล้อมภายนอกและการชดเชยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ในแง่นี้ ระบบถูกมองว่าเป็นผู้มีส่วนร่วมเชิงรุกในการแลกเปลี่ยนสสาร พลังงาน และข้อมูล และเสถียรภาพของมันคือผลลัพธ์ของความสมดุลเชิงพลวัต

Bogdanov เป็นหนึ่งในคนแรกๆ ที่นำเสนอแนวคิดเรื่องระบบเปิด แม้ว่าเขาจะใช้คำศัพท์เฉพาะของตนเอง เช่น «ingression», «egression», «dessimilation», «assimilation» เป็นต้น แม้ว่าคำศัพท์จะซับซ้อน แต่ tectology ได้บุกเบิกแนวคิดหลายอย่างของทฤษฎีระบบทั่วไปและพลวัตเชิงระบบ

หลักการความไม่สมดุลของ E. Bauer

ในช่วงทศวรรษ 1930 นักชีววิทยาชาวฮังการี-รัสเซีย Ervin Bauer ได้เสนอหลักการพื้นฐานสำหรับชีววิทยาและทฤษฎีระบบ ว่าระบบมีชีวิตมีความไม่สมดุลโดยพื้นฐาน ในผลงาน «ชีววิทยาเชิงทฤษฎี» (1935) ของเขา มีแนวคิดว่าแตกต่างจากวัตถุทางกายภาพและเคมี ระบบมีชีวิตไม่เคยอยู่ในสภาวะสมดุล แต่จะทำงานต่อต้านเอนโทรปีอย่างต่อเนื่องโดยใช้พลังงานอิสระของตนเอง

สิ่งมีชีวิตตามที่ Bauer กล่าวไว้ ไม่ได้เพียงแค่บริโภคพลังงานจากภายนอก แต่ใช้พลังงานนั้นเป็นหลักเพื่อรักษาโครงสร้างภายในที่ไม่สมดุลของตน ซึ่งหมายความว่าเสถียรภาพของระบบมีชีวิตไม่ได้รับรองเพียงจากการไหลเข้าของพลังงานจากภายนอกเท่านั้น แต่ยังจากการกระจายและสะสมพลังงานอย่างรุกรานในโครงสร้างที่มีเป้าหมาย — ซึ่งเป็นสัญญาณล่วงหน้าของแนวคิด «biopotential» และ «กิจกรรมที่มีเป้าหมาย»

ด้วยเหตุนี้ Bauer จึงได้อธิบายทิศทางและการจัดระเบียบภายในของระบบมีชีวิต ก้าวไปสู่ความเข้าใจเรื่องการจัดระเบียบตนเองและการพัฒนาที่ยั่งยืน ซึ่งกลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแนวคิดในอนาคตของระบบที่มีพฤติกรรมมุ่งเป้าหมาย

กลางศตวรรษที่ 20: การสถาปนาแนวคิดเชิงระบบเป็นสถาบัน

ในไตรมาสที่สองของศตวรรษที่ 20 แนวคิดเชิงระบบได้เปลี่ยนผ่านจากระยะการค้นหาเชิงทฤษฎีไปสู่การสถาปนาทางวิทยาศาสตร์ สิ่งนี้แสดงออกมาในการก่อตัวของสาขาวิชาอิสระ สำนักวิชาการ คำศัพท์และแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ โครงสร้างองค์กร รวมถึงการปรากฏของแนวทางการวิเคราะห์เชิงระบบที่มุ่งเน้นการปฏิบัติ

ในช่วงเวลานี้ การคิดเชิงระบบเริ่มก่อตัวเป็นรูปแบบทางวิทยาศาสตร์ที่ชัดเจน:

• Cybernetics (N. Wiener) — วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการควบคุมและการสื่อสารในสิ่งมีชีวิตและเครื่องจักร;
• การวิจัยเชิงปฏิบัติการ — แนวทางสหวิทยาการสำหรับการแก้ปัญหาการจัดการและการเพิ่มประสิทธิภาพ พัฒนาขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1940;
• ทฤษฎีระบบทั่วไป (L. von Bertalanffy) — แนวคิดของระบบเปิดที่สามารถควบคุมตนเองและมีความซับซ้อนมากขึ้นแม้จะต้านเอนโทรปี

Cybernetics และการประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรม

หนึ่งในขั้นตอนสำคัญของการสถาปนาเป็นสถาบันคือการก่อตั้ง Cybernetics ในฐานะวิทยาศาสตร์ว่าด้วยการควบคุม การสื่อสาร และการควบคุมในระบบเทคนิค ชีวภาพ และสังคม Cybernetics ได้รับแรงผลักดันในทศวรรษ 1940 ส่วนหนึ่งมาจากผลงานของ Norbert Wiener ที่กำหนดรากฐานของแนวทางสากลสำหรับระบบที่ควบคุมตนเอง

แนวคิดของ Cybernetics ได้รับการยอมรับและพัฒนาในสหภาพโซเวียต ในปี 1959 ได้มีการจัดตั้ง สภาวิทยาศาสตร์ว่าด้วยปัญหาเชิงซ้อน «Cybernetics» ภายใต้ Presidium ของ Academy of Sciences แห่งสหภาพโซเวียต โดยมีนักวิทยาศาสตร์อาวุโส A. I. Berg เป็นประธาน ในเวลาเดียวกัน แนวทางเชิงชีวเทคนิคและวิศวกรรม เริ่มพัฒนาอย่างรุกรัน รวมถึงระบบอัตโนมัติ การควบคุม และการประมวลผลข้อมูล

การวิจัยเชิงปฏิบัติการ

ควบคู่กันนั้น สาขาการวิจัยเชิงปฏิบัติการ (OR) ก็ก่อตัวขึ้น — สาขาวิชาที่มุ่งแก้ปัญหาการจัดการ การวางแผน และการเพิ่มประสิทธิภาพในทางปฏิบัติ ภายใต้ข้อจำกัดของทรัพยากรและความไม่แน่นอน การวิจัยเชิงปฏิบัติการเติบโตมาจากการประยุกต์ใช้ทางทหารในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง และแพร่หลายอย่างรวดเร็วในด้านเศรษฐกิจ โลจิสติกส์ และอุตสาหกรรม ในสหภาพโซเวียต การพัฒนาการวิจัยเชิงปฏิบัติการมีความเชื่อมโยงกับนักวิทยาศาสตร์เช่น L. V. Kantorovich, E. S. Ventzel, N. P. Buslenko, N. N. Moiseev และคนอื่นๆ ที่มีส่วนในการพัฒนาวิธีการสร้างแบบจำลอง การวิเคราะห์เชิงสถิติ การเพิ่มประสิทธิภาพ และการจำลองระบบซับซ้อน

การก่อตัวของทฤษฎีระบบทั่วไป

ก้าวสำคัญคือการกำหนด ทฤษฎีระบบทั่วไป (General System Theory) โดยนักชีววิทยาชาวออสเตรีย Ludwig von Bertalanffy แนวคิดระบบเปิด ที่อยู่ในปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องกับสภาพแวดล้อมของเขา ช่วยให้การคิดเชิงระบบมีความเป็นรูปนัยและเป็นสากล ต่างจาก Cybernetics ที่มุ่งเน้นการควบคุมและผลป้อนกลับ ทฤษฎีของ Bertalanffy เน้นความสนใจที่ โครงสร้าง ลำดับชั้น และวิวัฒนาการของระบบ

การกำเนิดของการวิเคราะห์เชิงระบบในฐานะสาขาประยุกต์

ในช่วงเวลาเดียวกัน การวิเคราะห์เชิงระบบ ก็ก่อตัวขึ้นในฐานะสาขาประยุกต์ที่มุ่งเน้นที่:

• การกำหนดปัญหาสหวิทยาการที่ซับซ้อน;
• การสร้างแบบจำลองโดยคำนึงถึงความหลากหลายของปัจจัยและความไม่แน่นอน;
• การบูรณาการวิธีการต่างๆ (เชิงรูปนัยและเชิงผู้เชี่ยวชาญ);
• การพัฒนาการตัดสินใจเชิงบริหาร

ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20: การก่อตัวของการวิเคราะห์เชิงระบบในฐานะสาขาวิชาประยุกต์

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การวิเคราะห์เชิงระบบได้ก่อตัวเป็นทฤษฎีประยุกต์ ที่มุ่งแก้ปัญหาในสภาวะของความไม่แน่นอน ความหลากเกณฑ์ และความซับซ้อนสูง แรงผลักดันสำหรับสิ่งนี้คือการพัฒนาของ:

• ระบบควบคุมอัตโนมัติ,
• คณิตศาสตร์ประยุกต์และทฤษฎีการตัดสินใจ,
• วิศวกรรมระบบและวิทยาศาสตร์การจัดการ