Логические основы системного анализа

Логические основы системного анализа

Практика человека, миллиарды раз повторяясь, закрепляется в сознании человека фигурами логики. Фигуры эти имеют прочность предрассудка, аксиоматический характер именно (и только) в силу этого миллиардного повторения.

В. И. Ленин

Логика (греч. logos — речь, мысль, разум) есть наука о законах, формах и приемах правильного построения мысли, т.е. мышления, направленного на познание объективного мира. Основные задачи логики — выявление условий достижения истинных знаний, изучение внутренней структуры мыслительного процесса, выработка логического аппарата и правильного метода познания.

Органически связанная с теорией познания, логика представляет собой совокупность научных дисциплин, главными из которых являются диалектическая и формальная логика. Это разделение обусловлено наличием двух аспектов мышления — содержательного и формального.

По своему содержанию мышление есть отражение закономерностей реальной действительности. Исходя из наиболее общих законов развития природы, общества и нашего мышления, логика формулирует научный, диалектический метод, учитывающий объективную диалектику предметного мира и отражение его в человеческом сознании.

Вместе с тем мыслительный процесс имеет свою внутреннюю структуру, он реализуется в таких естественно сложившихся формах, как понятие, суждение, умозаключение. Оперирование понятиями, суждениями и получение нового, выводного знания в умозаключениях составляют формальнологический аппарат мышления. Логические операции с этими формами и лежащие в их основе формальные законы связи между понятиями и суждениями изучает формальная логика [Философская энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1964. Т. 3. С. 203—204].

Развиваясь на общественно-трудовой основе, внутренняя структура мыслительного процесса формировалась в соответствии с закономерностями природы и свойствами человеческого мозга. Логическая форма обусловлена наиболее общими, чаще всего встречающимися свойствами, простейшими связями и отношениями реального мира. Поэтому она закономерно выражает устойчивые черты всякого правильного мышления.

Но мышление есть процесс познавательной деятельности индивида, предмет междисциплинарных исследований. Например, философия изучает соотношение материи и мышления, пути познания мира с помощью мышления. Формальная логика рассматривает основные формы мышления (понятия, суждения, умозаключения). Социология занимается анализом исторического развития в зависимости от социальной структуры общества. Физиология изучает мозговые механизмы, с помощью которых реализуются акты мышления. Кибернетика рассматривает мышление как информационный процесс, фиксируя общее и различное в работе ЭВМ и в мыслительной деятельности человека. Психология изучает мышление как познавательную деятельность, дифференцируя ее на виды в зависимости от уровня обобщения [Краткий психологический словарь. М.: Изд-во полит. лит-ры, 1985].

Различают следующие виды мышления:

• наглядно-действенное — как первая ступень мышления; характеризуется тем, что решение задачи осуществляется с помощью реального, физического преобразования ситуации, опробования свойств объекта;
• словесно-логическое — характеризуется использованием понятий, логических конструкций;
• наглядно-образное — наиболее полно воссоздает все многообразие различных характеристик предмета; в образе может быть зафиксировано одновременно видение предмета с нескольких точек зрения, устанавливается «невероятное» сочетание предметов и их свойств; и в этом качестве оно неразличимо с воображением.

Мыслительная деятельность побуждается мотивами (физиологическими потребностями, уверенностью в завтрашнем дне, уважением к себе и признанием со стороны других, реализацией потенциала своей личности, социальными контактами и пр.). А.Н. Леонтьев утверждает, что развитие мотивов происходит через изменение и расширение круга деятельности, преобразующей предметную действительность.

Выделяют следующие типы мышления:

• теоретическое — направлено на открытие законов, свойств объекта;
• практическое — связано с постановкой целей, выработкой планов и проектов, часто развертывающихся в условиях дефицита времени;
• логическое (аналитическое) — связано с анализом действий;
• интуитивное — характеризуется быстротой протекания, отсутствием четко выраженных этапов, минимальной осознанностью.

Все это (и междисциплинарность исследований мышления, различные виды и типы его) требует выделения в системном анализе его логических основ. Тем более что в программе курса «Логика» для вузов системный подход даже не упоминается — это во-первых. Во-вторых, из объема рекомендованного курса в 56 часов лишь 2 часа посвящается разделу «Проблема. Гипотеза. Теория» — одному из главных в системном анализе: ведь он направлен только на решение слабоструктуризированных проблем, понятие которых совершенно отсутствует в курсе Госкомитета по народному образованию.

Имеется и другая специфика логики системного анализа. Например:

• рекомендуется сравнивать не только два варианта объектов исследования, а все возможные теоретические альтернативы;
• речь идет не просто о синтезе предметного знания, а о получении системной картины мира;
• не простое логическое абстрагирование как выделение существенного и отвлечение от второстепенного, а переход к синергетике;
• не просто обобщение как объединение общих свойств однородных предметов, а объединение даже живой и неживой природы, материального и духовного, хаоса и порядка и т.д.;
• суждения и умозаключения не просто в рамках предметного знания, а в рамках целостных научных, теологических, мифических и прочих знаний.

Основная задача логики системного анализа — открытие путей движения к достижению новых системных результатов, а не экономических или каких-либо других.

Важнейшей и первоначальной категорией логики является научная проблема. Чтобы занятия имели научный характер, пишут канадские эксперты в области образования Л. Эллиот и У. Уилкокс, они должны начинаться с постановки проблемы и кончаться выводами. Между началом и концом надо уметь выдвигать гипотезы, проверять их наблюдением и экспериментом [Жариков Е. По велению НТР // Слово лектора. 1977. N 7].

В научных статьях и монографиях, в научных дискуссиях и на конференциях, в личном общении ученых — всюду мы сталкиваемся со словом «проблема» в самых различных его сочетаниях: поставил проблему, решил проблему, разработал проблему, актуальная, важная, поисковая, прикладная проблема и т.д.

Что же это такое?

В самом общем случае под проблемой понимается несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел.

В науке выбор тематики исследований, предпринимательства, конкретных проблем — начало всех начал. Никакие усилия ученых, никакая отличная организация работ и самая современная техника эксперимента не приведут к успеху, если направление поиска выбрано ошибочно. А между тем вопросам строгого, научно обоснованного подхода к выбору тематики у нас уделяется весьма скромное внимание.

Использование системного анализа может помочь ликвидировать узкое место, поскольку одним из ценных его назначений является правильная и четкая постановка проблемы.

Правильная формулировка проблемы — залог повышения эффективности общественного и частного производства.

Проблемы различают по степени их структуризации, т.е.:

• по ясности, осознанности их постановки;
• степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях;
• соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы.

В соответствии с этим выделяют три класса проблем:

• хорошо структуризованные, или количественно сформулированные;
• слабо структуризованные, или смешанные, содержащие количественные и качественные оценки;
• неструктуризованные, или качественные проблемы.

Для решения проблем первого класса существует хорошо развитый математический аппарат исследования операций.

Для решения проблем второго класса нужны системные методы.

Для решения проблем третьего класса применяются эвристические методы (в Древней Греции это система обучения путем наводящих вопросов.)

Следовательно, системный анализ и применяется для того, чтобы сначала хотя бы слабо структуризованную проблему превратить в хорошо структуризованную, к решению которой можно приложить аппарат исследования операций и теорию оптимизации.

Таким образом, проблема может быть сформулирована и после обнаружения ее решения [Зубенко Ю.Д. Оптимизация решений производственных задач. М.: Статистика, 1977]. Однако этот процесс должен начаться хотя бы с предварительной ее постановки. Последняя включает [Оптнер С. СА для решения деловых и промышленных проблем. М.: Сов. радио, 1969]:

• описание пути обнаружения проблемы;
• объяснение рассмотрения ее как проблемы;
• отделение ее от смежных проблем;
• описание применений результатов решения проблемы.

Такой тщательный подход к существу проблем исследования не случаен. Вопрос о том, существует ли проблема, имеет первостепенное значение, поскольку приложение огромных усилий к решению несуществующих проблем — отнюдь не исключение, а весьма типичный случай [Черняк Ю.И. СА в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975]. Надуманные проблемы маскируют актуальность проблемы. В то же время удачная формулировка проблемы может быть равносильна половине ее решения.

Каковы же пути правильной постановки проблем? Их много. Это и узаконивание обязательного выделения предплановой проработки каждой темы, и ежегодная научная аттестация всех выполненных НИР с привлечением РАН и ее институтов, и конкурсная форма распределения тематики, финансирование не коллективов, а действительно проблемных работ... Полагаем очень важным моментом узаконивание системного подхода к оценке тем, заставляющего ориентироваться на систему показателей, а не на какой-то один из них, пусть даже столь значимый, как, скажем, ожидаемый экономический эффект.

Здесь хотелось бы остановиться на методе, который можно считать научно обоснованным (Черняк Ю.И.). В чем он заключается?

Сначала получают ответ на вопрос существует ли проблема?

Далее следуют ее точная формулировка и анализ ее структуры.

Затем рассматриваются развития проблемы (в прошлом и будущем), внешние связи ее с другими проблемами и ставится вопрос о принципиальной разрешимости проблемы.

Рассмотрим некоторые аспекты этого метода, и прежде всего терминологические [Тихомиров В.Т. Как принимать решения // Техника и наука. 1973. N 1 — 4].

Известно, что любая задача по совершенствованию деятельности в той или иной области включает решение ряда вопросов.

Во-первых, надо четко установить границы совершенствуемой области, что исключает тенденцию «объять необъятное».

Во-вторых, следует сформулировать условия, которые характеризуют необходимое или желаемое положение дел в этой области. Необходимым мы его называем тогда, когда оно объективно обусловлено, а желаемым — при субъективном подходе.

В-третьих, нужно определить фактическое положение дел в анализируемой области и на этой основе выявить недостатки, т.е. несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел.

В-четвертых, следует оценить последствия, к которым приводят выявленные недостатки, если их не устранить, или иначе — оценить актуальность выявленных проблем. И если проблемы актуальны, мы говорим, что они требуют решения.

Чтобы построить такое решение, надо проанализировать причины, порождающие выявленные недостатки, а также определить средства устранения этих причин и, наконец, установить пути реализации выбранных средств.

Так как любое научное исследование представляется в целом как мир возникающих и разрешающих проблем, рассмотрим это понятие более подробно.

Под научной проблемой ученые понимают такой вопрос, ответ на который не содержится в накопленном обществом знании. Одним вопросом проблема никогда не исчерпывается. Она представляет собой целую систему, состоящую из центрального вопроса (того самого, который составляет существо проблемы и который часто отожествляется со всей проблемой) и некоторого количества других, вспомогательных вопросов, получение ответов на которые необходимо для ответа на основной вопрос.

Признаком, по которому отличается научный вопрос от научной проблемы, является различный характер предположения, содержащегося в вопросе. Если заключенное в вопросе знание о незнании превращается в результате научного поиска в знание о том, что неизвестное явление подчиняется уже известному, изучаемому закону, вопрос не оценивается как проблема. Если же он сочетается с предположением (или содержит в себе предположение) о возможности открытия нового закона (ему в прикладных науках соответствует предположение о возможности открытия принципиально нового способа применения ранее полученного знания законов), тогда мы имеем постановку проблемы.

Таким образом, любую проблему можно представить как неразрывное единство двух элементов:

• знания о незнании;
• предположения о возможности открытия либо неизвестного закона в непознанной сфере (в фундаментальных науках), либо принципиально нового способа практического применения ранее полученного знания о законах (в науках прикладного типа).