Systems theory — תורת המערכות

תורת המערכות או תורת המערכות הכללית (מאנגלית General Systems Theory, Systems Theory, OTC) — ענף בין-תחומי של הידע המדעי, העוסק בזיהוי עקרונות אוניברסליים של תפקוד והתפתחות מערכות מסוגים שונים: טכניות, ביולוגיות, חברתיות, כלכליות ואחרות.

תורת המערכות וניתוח המערכות

תורת המערכות וניתוח המערכות — מכלול של מושגים, שיטות וטכנולוגיות המיועדים לתיאור, לדגמון ולניהול מערכות מסוגים שונים, וכן לפתרון בעיות בין-תחומיות. הם משמשים גישה אינטגרטיבית בתנאי סיבוך מואץ ופיצול של הידע המדעי. נושא המחקר כולל גם אובייקטים אמפיריים וגם אובייקטים מופשטים בעלי תכונות מערכתיות.

היסטוריה ומוצא

המונח "תורת המערכות" הוצג בשנות ה-1930 על ידי לודוויג פון ברטלנפי, ביולוג אוסטרי, שביקש להתגבר על הפיצול בין הדיסציפלינות המדעיות. בשנות ה-1940–1960 פיתח את תפיסת המערכת הפתוחה — מערכת המחליפה חומר, אנרגיה או מידע עם הסביבה החיצונית. רעיון זה הפך למרכזי עבור תורת המערכות הכללית והבדיל אותה מהתפיסות המכניסטיות ששלטו קודם לכן.

ב-1954 הוקמה החברה לחקר תורת המערכות הכללית (Society for General Systems Research), שאיחדה מדענים ממגוון תחומים. בברית המועצות, הפצת תורת המערכות הכללית הואצה על ידי א.ל. נאפלבאום, ו.נ. סדובסקי, א.ג. יודין, ס.פ. ניקנורוב ואחרים, שיזמו תרגומים של חיבורים מרכזיים וקיום סימפוזיונים מדעיים.

עקרונות יסוד

תורת המערכות הכללית נשענת על מספר עקרונות אוניברסליים:

• מערכתיות — שלמות האובייקט וקיום קשרים מבניים בין מרכיביו;
• היררכיות — הכלת תת-מערכות ושייכות למעל-מערכות;
• אמרג'נטיות (Emergence) — התהוות תכונות חדשות שאינן אופייניות לחלקים הבודדים;
• הומיאוסטזיס — יכולת ויסות עצמי ועמידות בפני השפעות חיצוניות;
• משוב (Feedback) — קיום מנגנוני ויסות של יחסי הגומלין בין המרכיבים;
• איזומורפיזם — קיום חוקיות מבנית ותפקודית אנלוגית במערכות מסוגים שונים.

טיפולוגיה של מערכות

סיווג מערכות מתבצע על פי קריטריונים שונים:

• לפי טבע: פיזיות, ביולוגיות, חברתיות, טכניות;
• לפי מידת הארגון: מאורגנות ולא מאורגנות;
• לפי אופן האינטראקציה עם הסביבה החיצונית: פתוחות וסגורות;
• לפי אופי השינויים: סטטיות ודינמיות.

מתודולוגיה וכלים

שיטות תורת המערכות הכללית כוללות:

• דגמון פורמלי וגרפי (מתמטי, סימולציוני, ממוחשב);
• ניתוח וסינתזה של מערכות;
• אבחון וחיזוי התנהגות מערכות;
• פיתוח ארכיטקטורות מערכות;
• שיטות לניהול מערכות מורכבות ומובנות-חלש.

יישומים

תורת המערכות הכללית משמשת בתחומים שונים:

• תכנון הנדסי וניהול אובייקטים טכניים מורכבים;
• ניהול ארגונים ותהליכים (מנהל עסקים);
• מערכות אקולוגיות ופיתוח בר-קיימא;
• מחקר חברתי ופוליטי;
• אינפורמטיקה, הנדסת תוכנה ומערכות סייבר-פיזיות.

שפות ופורמליזציה

תורת המערכות הכללית פועלת עם שפות תיאור שונות של מערכות:

• פורמליות (לוגיקה, תורת הקבוצות, אלגברות);
• גרפיות (תרשימי מבנה, דיאגרמות);
• שפות דגמון (UML, דינמיקת מערכות).

קשר עם דיסציפלינות אחרות

תורת המערכות הכללית קשורה קשר הדוק לקיברנטיקה, תורת המידע, תורת הבקרה, סינרגטיקה, תורת המורכבות, מחקר פעולות, וכן לפילוסופיה של המדע. היא מהווה בסיס לחשיבה מערכתית ולגישות הנדסיות וניהוליות.

ביקורת ומגבלות

מבקרים מצביעים על מופשטיות תורת המערכות הכללית ועל קשיי האימות האמפירי שלה. אופרציונליזציה לא מספקת של מושגים רבים מחייבת התאמת הוראות תיאורטיות לתנאים של מדעים ופרקטיקות ספציפיות. פיתוח כיוונים יישומיים ומתודיקות בין-תחומיות מקל על מגבלות אלה.

ספרות:

• סדובסקי ו.נ. יסודות תורת המערכות הכללית. ניתוח לוגי-מתודולוגי. מוסקבה, 1974;
• אומוב א.י. הגישה המערכתית ותורת המערכות הכללית. מוסקבה, 1978;
• בלאוברג י.ו. בעיית השלמות והגישה המערכתית. מוסקבה, 1997;
• יודין א.ג. מתודולוגיה של המדע. מערכתיות. פעילות. מוסקבה, 1997;
• מחקרים מערכתיים. בעיות מתודולוגיות. שנתון. מוסקבה: נאוקה;
• Churchman С.W. The Systems Approach. Ν. Υ., 1968;
• Trends in General Systems Theory / Ed. G. Klir. N. Y., 1972;
• General Systems Theory. Yearbook, vol. 1–30. N. Y., 1956–85;
• Critical Systems Thinking. Directed Readings / Ed. R.L. Flood, M.C. Jackson. N. Y., 1991;