Systems theory — ทฤษฎีระบบ

ทฤษฎีระบบ หรือ ทฤษฎีระบบทั่วไป (จากภาษาอังกฤษ General Systems Theory, Systems Theory, OTC) — เป็นสาขาสหวิทยาการของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่อุทิศให้กับการค้นหาหลักการสากลของการทำงานและพัฒนาการของระบบที่มีลักษณะหลากหลาย ได้แก่ ระบบทางเทคนิค ชีววิทยา สังคม เศรษฐกิจ และอื่น ๆ

ทฤษฎีระบบและการวิเคราะห์ระบบ

ทฤษฎีระบบและการวิเคราะห์ระบบ — คือชุดของแนวคิด วิธีการ และเทคโนโลยีที่มีไว้เพื่อการอธิบาย การสร้างแบบจำลอง และการจัดการระบบที่มีลักษณะหลากหลาย รวมถึงเพื่อการแก้ปัญหาสหวิทยาการ แนวทางเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นวิธีการบูรณาการในสภาวะที่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความซับซ้อนและแตกแขนงอย่างรวดเร็ว วัตถุแห่งการศึกษาครอบคลุมทั้งวัตถุเชิงประจักษ์และวัตถุเชิงนามธรรมที่มีคุณสมบัติเชิงระบบ

ประวัติและที่มา

คำว่า "ทฤษฎีระบบ" ถูกนำเสนอขึ้นในทศวรรษ 1930 โดย Ludwig von Bertalanffy นักชีววิทยาชาวออสเตรีย ผู้ซึ่งพยายามเอาชนะความแตกแยกระหว่างสาขาวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ในช่วงทศวรรษ 1940–1960 เขาได้พัฒนาแนวคิดของระบบเปิด — ระบบที่แลกเปลี่ยนสสาร พลังงาน หรือสารสนเทศกับสิ่งแวดล้อมภายนอก แนวคิดนี้กลายเป็นแกนกลางของทฤษฎีระบบทั่วไปและทำให้แตกต่างจากมโนทัศน์เชิงกลไกที่เคยครอบงำมาก่อน

ในปี ค.ศ. 1954 ได้มีการก่อตั้ง Society for General Systems Research ซึ่งรวบรวมนักวิทยาศาสตร์จากหลากหลายสาขาเข้าด้วยกัน ในสหภาพโซเวียต การเผยแพร่ทฤษฎีระบบทั่วไปได้รับการส่งเสริมจาก Э.Л. Наппельбаум, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин, С.П. Никаноров และผู้อื่น ซึ่งได้ริเริ่มการแปลผลงานสำคัญและจัดการประชุมสัมมนาทางวิทยาศาสตร์

หลักการพื้นฐาน

ทฤษฎีระบบทั่วไปอาศัยหลักการสากลหลายประการ:

• ความเป็นระบบ — ความเป็นองค์รวมของวัตถุและการมีความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างระหว่างองค์ประกอบของมัน
• ความเป็นลำดับชั้น — การซ้อนอยู่ของระบบย่อยและการเป็นส่วนหนึ่งของระบบระดับสูงกว่า
• การอุบัติ (Emergence) — การเกิดขึ้นของคุณสมบัติใหม่ที่ไม่มีอยู่ในส่วนประกอบแต่ละส่วน
• Homeostasis — ความสามารถในการควบคุมตนเองและความทนทานต่อการรบกวนจากภายนอก
• ผลป้อนกลับ — การมีกลไกควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบ
• ความสัณฐานเหมือน (Isomorphism) — การมีรูปแบบโครงสร้างและหน้าที่ที่คล้ายคลึงกันในระบบที่มีลักษณะต่างกัน

การจำแนกประเภทของระบบ

การจำแนกประเภทของระบบดำเนินการตามเกณฑ์ต่าง ๆ:

• ตามลักษณะ: ระบบทางกายภาพ ชีววิทยา สังคม และเทคนิค
• ตามระดับความเป็นระเบียบ: ระบบที่มีการจัดระเบียบและไม่มีการจัดระเบียบ
• ตามปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก: ระบบเปิดและระบบปิด
• ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลง: ระบบสถิตและระบบพลวัต

วิธีการและเครื่องมือ

วิธีการของทฤษฎีระบบทั่วไปประกอบด้วย:

• การสร้างแบบจำลองเชิงรูปแบบและเชิงกราฟิก (ทางคณิตศาสตร์ การจำลอง และคอมพิวเตอร์)
• การวิเคราะห์และการสังเคราะห์ระบบ
• การวินิจฉัยและการทำนายพฤติกรรมของระบบ
• การพัฒนาสถาปัตยกรรมของระบบ
• วิธีการจัดการระบบที่ซับซ้อนและมีโครงสร้างไม่ชัดเจน

การประยุกต์ใช้

ทฤษฎีระบบทั่วไปถูกนำมาใช้ในหลากหลายสาขา:

• การออกแบบทางวิศวกรรมและการจัดการวัตถุทางเทคนิคที่ซับซ้อน
• การจัดการองค์กรและกระบวนการ (การบริหาร)
• ระบบนิเวศและการพัฒนาที่ยั่งยืน
• การวิจัยทางสังคมและการเมือง
• วิทยาการสารสนเทศ วิศวกรรมซอฟต์แวร์ และระบบไซเบอร์-กายภาพ

ภาษาและการทำให้เป็นรูปแบบ

ทฤษฎีระบบทั่วไปใช้ภาษาการอธิบายระบบที่หลากหลาย:

• ภาษาเชิงรูปแบบ (ตรรกศาสตร์ ทฤษฎีเซต พีชคณิต)
• ภาษาเชิงกราฟิก (แผนผังโครงสร้าง แผนภาพ)
• ภาษาการสร้างแบบจำลอง (UML, System Dynamics)

ความสัมพันธ์กับสาขาวิชาอื่น ๆ

ทฤษฎีระบบทั่วไปมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับไซเบอร์เนติกส์ ทฤษฎีสารสนเทศ ทฤษฎีการควบคุม Synergetics ทฤษฎีความซับซ้อน การวิจัยการปฏิบัติการ รวมถึงปรัชญาแห่งวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังเป็นรากฐานของการคิดเชิงระบบ และแนวทางทางวิศวกรรมและการบริหาร

การวิจารณ์และข้อจำกัด

นักวิจารณ์ชี้ให้เห็นถึงความเป็นนามธรรมและความยากในการพิสูจน์เชิงประจักษ์ของทฤษฎีระบบทั่วไป การดำเนินการที่ไม่เพียงพอของแนวคิดหลายประการต้องการการปรับแนวทางทางทฤษฎีให้เข้ากับเงื่อนไขของวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติเฉพาะ การพัฒนาสาขาประยุกต์และวิธีการสหวิทยาการช่วยบรรเทาข้อจำกัดเหล่านี้ได้

วรรณกรรม:

• Садовский В.Н. Основания общей теории систем. Логико-методологический анализ. М., 1974;
• Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М., 1978;
• Блауберг И.В. Проблема целостности и системный подход. М., 1997;
• Юдин Э.Г. Методология науки. Системность. Деятельность. М., 1997;
• Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. М.: Наука;
• 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;