Teoria systemów

Teoria systemów lub Ogólna teoria systemów (ang. General Systems Theory, Systems Theory, OTS) — interdyscyplinarny kierunek wiedzy naukowej poświęcony wykrywaniu uniwersalnych zasad funkcjonowania i rozwoju systemów różnej natury: technicznych, biologicznych, społecznych, ekonomicznych i innych.

Teoria systemów i analiza systemowa

Teoria systemów i analiza systemowa — zbiór pojęć, metod i technologii przeznaczonych do opisu, modelowania i zarządzania systemami różnej natury, a także do rozwiązywania problemów interdyscyplinarnych. Stanowią one podejście integracyjne w warunkach gwałtownego komplikowania się i fragmentacji wiedzy naukowej. Przedmiotem badań są zarówno obiekty empiryczne, jak i abstrakcyjne, posiadające właściwości systemowe.

Historia i pochodzenie

Termin „teoria systemów" został wprowadzony w latach 30. XX wieku przez Ludwiga von Bertalanffy'ego, austriackiego biologa, który dążył do przezwyciężenia rozbieżności między dyscyplinami naukowymi. W latach 40.–60. XX wieku opracował on koncepcję systemu otwartego — systemu wymieniającego materię, energię lub informację z otoczeniem zewnętrznym. Idea ta stała się centralną dla OTS i odróżniała ją od wcześniej dominujących wyobrażeń mechanistycznych.

W 1954 roku zostało powołane Towarzystwo Badań nad Ogólną Teorią Systemów (Society for General Systems Research), skupiające naukowców różnych dziedzin. W ZSRR upowszechnieniu OTS sprzyjali E.L. Nappelbaum, W.N. Sadowski, E.G. Judin, S.P. Nikanorów i inni, którzy inicjowali tłumaczenia kluczowych prac oraz organizowanie sympozjów naukowych.

Podstawowe założenia

OTS opiera się na szeregu zasad uniwersalnych:

• Systemowość — całościowość obiektu i istnienie strukturalnych powiązań między jego elementami;
• Hierarchiczność — zagnieżdżenie podsystemów i przynależność do nadsystemów;
• Emergencja — powstawanie nowych właściwości, nieobecnych w poszczególnych częściach;
• Homeostaza — zdolność do samoregulacji i odporności na oddziaływania zewnętrzne;
• Sprzężenie zwrotne — istnienie regulujących mechanizmów interakcji między elementami;
• Izomorfizm — występowanie analogicznych prawidłowości strukturalnych i funkcjonalnych w systemach różnej natury.

Typologia systemów

Klasyfikacja systemów prowadzona jest według różnych kryteriów:

• Ze względu na naturę: fizyczne, biologiczne, społeczne, techniczne;
• Ze względu na stopień zorganizowania: zorganizowane i niezorganizowane;
• Ze względu na interakcję z otoczeniem zewnętrznym: otwarte i zamknięte;
• Ze względu na charakter zmian: statyczne i dynamiczne.

Metodologia i narzędzia

Metody ogólnej teorii systemów obejmują:

• Modelowanie formalne i graficzne (matematyczne, symulacyjne, komputerowe);
• Analizę i syntezę systemową;
• Diagnostykę i prognozowanie zachowania systemów;
• Opracowywanie architektur systemów;
• Metody zarządzania systemami złożonymi i słabo ustrukturyzowanymi.

Zastosowanie

OTS jest stosowana w różnych dziedzinach:

• Projektowanie inżynieryjne i zarządzanie złożonymi obiektami technicznymi;
• Zarządzanie organizacjami i procesami (management);
• Systemy ekologiczne i zrównoważony rozwój;
• Badania społeczne i polityczne;
• Informatyka, inżynieria oprogramowania i systemy cyber-fizyczne.

Języki i formalizacja

OTS posługuje się różnymi językami opisu systemów:

• Formalnymi (logika, teoria zbiorów, algebry);
• Graficznymi (schematy strukturalne, diagramy);
• Językami modelowania (UML, dynamika systemowa).

Związek z innymi dyscyplinami

OTS jest ściśle powiązana z cybernetyką, teorią informacji, teorią sterowania, synergetyką, teorią złożoności, badaniami operacyjnymi, a także z filozofią nauki. Stanowi ona podstawę myślenia systemowego oraz podejść inżynieryjnych i zarządczych.

Krytyka i ograniczenia

Krytycy wskazują na abstrakcyjność i trudności z empiryczną weryfikacją OTS. Niewystarczająca operacjonalizacja wielu pojęć wymaga adaptacji założeń teoretycznych do warunków konkretnych nauk i praktyk. Rozwój kierunków stosowanych i metodyk interdyscyplinarnych łagodzi te ograniczenia.

Literatura:

• Sadowski W.N. Osnowanija obszczej teorii sistiem. Łogiko-mietodołogiczeskij analiz. Moskwa, 1974;
• Ujemow A.I. Systemnyj podchod i obszczaja tieorija sistiem. Moskwa, 1978;
• Blauberg I.W. Problema całostnosti i sistemnyj podchod. Moskwa, 1997;
• Judin E.G. Mietodołogija nauki. Sistemnost'. Diejatielnost'. Moskwa, 1997;
• Sistemnyje issledowanija. Mietodołogiczeskije problemy. Jeżegodnik. Moskwa: Nauka;
• Churchman C.W. The Systems Approach. N. Y., 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;