Systemtheorie

Systemtheorie oder Allgemeine Systemtheorie (von engl. General Systems Theory, Systems Theory) ist ein interdisziplinäres Wissenschaftsgebiet, das sich der Identifizierung universeller Prinzipien der Funktionsweise und Entwicklung von Systemen verschiedener Art widmet: technischen, biologischen, sozialen, ökonomischen und anderen.

Systemtheorie und Systemanalyse

Systemtheorie und Systemanalyse bilden eine Gesamtheit von Konzepten, Methoden und Technologien, die zur Beschreibung, Modellierung und Steuerung von Systemen unterschiedlicher Art sowie zur Lösung interdisziplinärer Probleme dienen. Sie stellen einen integrativen Ansatz angesichts der rasanten Zunahme von Komplexität und Fragmentierung des wissenschaftlichen Wissens dar. Forschungsgegenstand sind sowohl empirische als auch abstrakte Objekte, die Systemeigenschaften aufweisen.

Geschichte und Ursprung

Der Begriff „Systemtheorie“ wurde in den 1930er Jahren von Ludwig von Bertalanffy, einem österreichischen Biologen, eingeführt, der die Zersplitterung der wissenschaftlichen Disziplinen überwinden wollte. In den 1940er bis 1960er Jahren entwickelte er das Konzept des offenen Systems – eines Systems, das Materie, Energie oder Informationen mit seiner Umwelt austauscht. Diese Idee wurde zentral für die Allgemeine Systemtheorie und unterschied sie von den zuvor dominierenden mechanistischen Vorstellungen.

1954 wurde die Society for General Systems Research gegründet, die Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen vereinte. In der UdSSR wurde die Verbreitung der Allgemeinen Systemtheorie durch E. L. Nappelbaum, W. N. Sadowski, E. G. Judin, S. P. Nikanorow und andere gefördert, die Übersetzungen von Schlüsselwerken und die Durchführung wissenschaftlicher Symposien initiierten.

Grundlegende Prinzipien

Die Allgemeine Systemtheorie stützt sich auf eine Reihe universeller Prinzipien:

• Ganzheitlichkeit — die Integrität eines Objekts und das Vorhandensein struktureller Beziehungen zwischen seinen Elementen;
• Hierarchischer Aufbau — die Einbettung von Subsystemen und die Einbeziehung in übergeordnete Systeme;
• Emergenz — das Auftreten neuer Eigenschaften, die den einzelnen Teilen nicht eigen sind;
• Homöostase — die Fähigkeit zur Selbstregulation und Stabilität gegenüber äußeren Einflüssen;
• Rückkopplung — das Vorhandensein von Regelungsmechanismen für die Interaktion zwischen den Elementen;
• Isomorphismus — das Vorhandensein analoger struktureller und funktionaler Gesetzmäßigkeiten in Systemen unterschiedlicher Art.

Typologie von Systemen

Die Klassifizierung von Systemen erfolgt nach verschiedenen Kriterien:

• Nach ihrer Natur: physische, biologische, soziale, technische;
• Nach dem Organisationsgrad: organisierte und unorganisierte;
• Nach der Interaktion mit der Umwelt: offene und geschlossene;
• Nach der Art der Veränderungen: statische und dynamische.

Methodik und Werkzeuge

Die Methoden der Allgemeinen Systemtheorie umfassen:

• Formale und grafische Modellierung (mathematische, simulative, computergestützte);
• Systemanalyse und -synthese;
• Diagnose und Prognose des Systemverhaltens;
• Entwicklung von Systemarchitekturen;
• Methoden zur Steuerung komplexer und schwach strukturierter Systeme.

Anwendung

Die Allgemeine Systemtheorie wird in verschiedenen Bereichen angewendet:

• Ingenieurwesen und Projektierung sowie die Steuerung komplexer technischer Objekte;
• Management von Organisationen und Prozessen;
• Ökologische Systeme und nachhaltige Entwicklung;
• Sozial- und Politikwissenschaften;
• Informatik, Software Engineering und cyber-physische Systeme.

Sprachen und Formalisierung

Die Allgemeine Systemtheorie verwendet verschiedene Sprachen zur Beschreibung von Systemen:

• Formale Sprachen (Logik, Mengenlehre, Algebra);
• Grafische Darstellungen (Strukturdiagramme, Flussdiagramme);
• Modellierungssprachen (UML, Systemdynamik).

Beziehung zu anderen Disziplinen

Die Allgemeine Systemtheorie ist eng mit der Kybernetik, der Informationstheorie, der Regelungstheorie, der Synergetik, der Komplexitätstheorie, dem Operations Research sowie der Wissenschaftstheorie verbunden. Sie bildet die Grundlage für systemisches Denken sowie für ingenieurwissenschaftliche und managementorientierte Ansätze.

Kritik und Grenzen

Kritiker weisen auf die Abstraktheit und die Schwierigkeiten bei der empirischen Verifikation der Allgemeinen Systemtheorie hin. Die unzureichende Operationalisierung vieler Konzepte erfordert eine Anpassung der theoretischen Grundlagen an die Bedingungen spezifischer Wissenschaften und Praktiken. Die Entwicklung anwendungsorientierter Bereiche und interdisziplinärer Methoden mildert diese Einschränkungen ab.

Literatur

• Sadowski, W. N. Osnowanija obschtschei teorii sistem. Logiko-metodologitscheski analis. M., 1974;
• Uemow, A. I. Sistemny podchod i obschtschaja teorija sistem. M., 1978;
• Blauberg, I. W. Problema zelostnosti i sistemny podchod. M., 1997;
• Judin, E. G. Metodologija nauki. Sistemnost. Dejatelnost. M., 1997;
• Sistemnye issledowanija. Metodologitscheskie problemy. Jeschegodnik. M.: Nauka;
• 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;