Prev
Next 
1. A rendszerelmélet lényege
Tanulási célok
A rendszerelmélet általános jellemzőinek megismerése

A rendszerelmélet lényege

Az elmélet lényege, hogy a rendszer olyan egész, amelyben a komplexitási foka magasabb, mint az alkotórészek komplexitási foka, ezáltal a rendszer az alrendszerektől eltérő, saját tulajdonságokkal írható le. A rendszerelmélet két alapvető célt fogalmaz meg: egyrészt a rendszer egy pillanatnyi, statikus egyensúlyi állapotát kívánja meghatározni, leírni, másrészt pedig az egyik állapotból a másikba való átalakulás folyamatáról, törvényeiről, egyebek között a visszacsatolás fogalmának értelmezésével próbál meg képet adni. (Boudon, 1999)
A rendszerelmélet a jelenségek rendszerképként való megjelenítésével, a rendszerek struktúráinak és viselkedésmódjainak egyezéseivel, mindezek modellezésével foglalkozik. Ehhez képest az általános rendszerelmélet, ez olyan elmélet, amely minden rendszerre érvényes általános elméletet alkot. Nem jelent mást, mint a rendszer összességének felépítési, viselkedési, működési és fejlődési törvényszerűségek általános érvényű megfogalmazását.
A rendszerelmélet, mint az a nevéből is következik, olyan elmélet, amely rendszerek tulajdonságait vizsgálja.

A körülöttünk lévő világ problémáinak rendszerszemléletű vizsgálata nagyon sok formában és helyen megtalálhatók, ezeket az erőfeszítéseket nevezik rendszermozgalomnak. A mai értelemben vett rendszerszemléletű gondolkodás alapjai a múlt század elején alakultak ki, és mintegy mozgalommá alakulva napjainkig állandó fejlődésben van. A fő kényszerítő tényezők a műszaki és természettudományos vizsgálódások bonyolultságának fokozódó növekedése, a különböző társadalomtudományokban felmerülő egyre komplexebb kérdésekre adandó válaszok igénye, a korszerű vezetéstudomány megjelenése. A rendszermozgalomhoz tartoznak egyrészt azok a mérnökök, orvosok, közgazdászok, vezetők, stb, akik a rendszerszemléletet mint látásmódot, eszközöket alkalmazzák a feladataik megoldásánál. Másrészt azonban vannak olyan - a rendszermozgalomban tevékenykedő – tudósok, akiknek a munkássága a rendszerek általános tulajdonságainak vizsgálatára irányul. Az 1950-es évek közepén néhány tudós, akik Bertalanffy szellemében a rendszerszemléletű gondolkodás általánosításával foglalkoztak, megalapította az Általános Rendszerelmélet Fejlesztésének Társaságát. Az itt tevékenykedő tudósok (Bertalanffy, Boulding, Gerard, Rapaport, stb.) meghatározták az általános rendszerelmélet céljait:
  1. Különböző helyeken megvizsgálni a fogalmak, törvényszerűségek és modellek izomorffiáját, támogatni a hasznosnak tűnő átvitelt egyik szakterületről a másikra
  2. Támogatni megfelelő modellek fejlesztését olyan szakterületeken, ahol azok hiányosak.
  3. Kiküszöbölni a párhuzamos elméleti erőfeszítéseket a különböző szakterületeken.
  4. Elősegíteni a tudomány egységét a szakemberek közötti kommunikáció javításával.

Az általános rendszerelmélet irányzatai

Az általános rendszerelmélet irányzatait többféleképp osztották fel. Most Kindler és Kiss felosztási javaslatát mutatjuk be, amely elméleti, rendszerelméleti és alkalmazástechnikai felosztást javasol (Kindler, Kiss 1969).

Elméleti felosztás

Ide mindazokat az irányzatokat, iskolákat soroljuk, amik, a rendszerelmélet általános módszertanával foglalkoznak. Az ide sorolt elméletek alapvetően abban különböznek, hogy mely tudományterületet tartják meghatározónak. A két fő tudományterület a biológia és a matematika. A két tudományterületi megközelítés nem válik el élesen egymástól, az egyik irányzatba tartozó kutatók átmerészkedtek a másik területére, vagy éppen hasonló módszereket alkalmaztak. Erre legjobb példa maga Bertalanffy, aki maga is többször hangsúlyozza, hogy az általános rendszerelmélet nem annyira empirikus tudomány, hanem sokkal inkább matematikai. "Az általános rendszerelmélet a totalitás egzakt doktrinája kíván lenni, 'tiszta természettudomány' ... vagyis nem egyéb, mint a rendszer definíciójából folyó és többé kevésbé speciális feltételek bevezetéséből adódó alapelvek hipotetikus-deduktív rendszere." vagy "A rendszerelmélet alapján logikai és matematikai eszközökkel definiálhatunk számos rosszul definiált és rengeteget vitatott fogalmat." (Bertalanffy 1969)
Vagyis a biológiai megközelítést képviseli a rendszerelmélet atyjának tekintett Bertalanffy, aki a rendszerelmélet fogalmát először használta. Ő elsősorban az élő rendszerek működésével foglalkozott, és azt vizsgálta ezek miben különböznek az élettel rendszerektől. Ez a különbség leginkább a rendszerek nyíltságában és zártságában, illetve az egycélúságban, illetve nem-egycélúságban érhető el.
A biológiai irányzat másik fontos képviselője Ashby, aki szerint a rendszereket az információ és az entrópia szempontjából különböztette meg. Ezek az információ szempontjából nyitottak, de az entrópia szempontjából zárt bemenetűek. Ashby így jellemzi a két irányzatot: „Az egyik, mely már igen messzire jutott Bertalanffy és társai kezében, olyannak veszi a világot, amilyennek találjuk, vizsgálja a benne előforduló különböző - zoológiai, fiziológiai stb. - rendszereket, majd kijelentéseket tesz az ezekről megállapított szabályszerűségekre vonatkozólag. Ez a módszer lényegét tekintve empirikus. A másik módszer az ellenkező irányból indul el. Nem úgy jár el, hogy előbb megvizsgál egy, majd még egy, majd egy harmadik rendszert, és így tovább, hanem a másik véglet felől közeledik: alapul veszi 'az összes elképzelhető rendszerek' együttesét, és azután ezt a teljességet ésszerű méretekre csökkenti. Ezt a módszert követtem újabban én.”
A matematikai vagy formalista irányzat képviselői a matematikai logika módszerével elemzik a rendszereket, fontosnak tartják az elméletépítést, és kevésbé fontosnak a rendszerelemzést. Meghatározzák a rendszer fogalmát, majd a definícióból levezethető következtetéseket vizsgálják meg. Ezen kutatók szerint a rendszerelmélet matematikai módszerek összessége, melyek segítségével a rendszerek elemezhetők. A módszerek főleg a differencia- és differenciálegyenletek, a vezérléselmélet, az automaták elmélete, az információelmélet, a matematikai programozás, a dinamikus programozás, a variációszámítás, a dinamikus rendszerek elmélete, a funkcionálanalízis, a valószínűségelmélet, a játékelmélet, stb. területéről származnak, de további matematikai irányok is lehetnek.



Rendszerelmélet, mint rendszerfilozófia

Boulding nevéhez fűződik a rendszerelmélet interdiszciplináris kutatási területként történő meghatározása, aki így ír erről tanulmányában:"Az általános rendszerelmélet inkább szemléletmód, semmint zárt doktrína" (Boulding, 1969). A rendszerelmélet a szaktudományokat és a matematikai tudományokat köti össze.
Az általános rendszerelméletet elfogadó kutatókat Boulding szerint 3 alapvető premissza jellemzi, és ezeket az általános rendszerelmélet alaptételeinek is tekinthetjük:
  1. a rendszer, a rend, a szabályosság iránti vonzalom, szemben a káosszal és a véletlenszerűséggel érzett elfogultsággal;
  2. az előbbi következménye, hogy az egész tapasztalati világ érdekesebb, ha rendezett;
  3. magának a tapasztalati világ rendjének is van egy rendje, amely másodfokú rendnek nevezhető.
Alkalmazástechnikai felosztás

A rendszerelméletnek nagyon sok alkalmazási területe van, mi most a három legfontosabb alkalmazási területet említjük meg, az operációkutatást, a menedzsment-tudományokat és a rendszertechnikát.
  • Operációkutatási alkalmazás
    Az operációkutatás valójában az összetett rendszerekkel való elemzést takar, a lényegéről megoszlanak a vélemények: egyesek úgy tekintik, mint a rendszerek vizsgálatához használt módszerek és eljárások gyűjteményét, mások inkább modellezésnek tekintik.
  • Management-tudományi alkalmazás
    A menedzsment-tudomány ipari, gazdasági rendszerek irányításának vezetésének és szervezésének elméleti alapjaival foglalkozik.
  • Rendszertechnika alkalmazás
    A rendszertechnika tulajdonképpen csak abban tér el az operációkutatástól, hogy nem már meglévő rendszerekkel foglalkozik, hanem újak tervezésén és megalkotásán fáradozik, vagyis a rendszertechnika új rendszerek tervezéséhez használt módszerek együttese.
Egy másik csoportosítás szerint (Zadeh, 1972) a rendszerelmélet, mint tudományág, elvileg két nagyobb részre osztható fel Az első rész az alap, amely főleg az olyan alapvető fogalmak, mint rendszer, állapot, linearitás, kauzalitás, passzivitás, meghatározottság, ekvivalencia, stabilitás, vezérelhetőség, megfigyelhetőség jelentésének definiálásával és az ezekkel kapcsolatos más fogalmakkal, valamint a definiált fogalmak alapvető tulajdonságainak vizsgálatával foglalkozik. A második rész alatt azokat a különböző módszereket, eljárásokat és algoritmusokat érti, amelyekkel az egyes speciális rendszertípusok, mint differenciálegyenlettel leírt rendszerek, véges állapotú rendszerek, modulrendszerek, sztochasztikus rendszerek, tanuló rendszerek, osztott paraméterű rendszerek, nagyméretű rendszerek viselkedése tanulmányozható.

A rendszerelmélet szemlélete

Egy rendszer mozgásba hozásához energiát kell hozzávezetni, vagy “utasítást” kell adni a rendszerben lévő energiaforrások aktivizálására. Ez a folyamat a rendszer gerjesztése, amit az un. bemenetek hoznak létre. A technikai rendszerre szándékosan juttatott bemeneteken kívül zavaró hatások és különféle járulékos, moduláló, korrekciós stb. bemenetek is jelentkezhetnek. A rendszer ezeknek a bemeneteknek a hatására változásokon megy át, különféle dinamikai állapotokkal (állapotok sorozatával) válaszol a gerjesztésre. Ezt a választ nevezik a rendszer kimenetének.
A rendszerelmélet legáltalánosabb szemlélete a bemeneti - kimeneti kapcsolatok vizsgálata. A rendszer ebben a felfogásban a bemeneti és a kimeneti eseménytér közötti transzformátorként jelenik meg, amely a bemeneti eseménytérhez hozzárendeli a kimenetit.
További jellegzetes szemléleti mód a rendszerelméletben a bonyolulttól való haladás az egyszerűbb felé. Ha egy bonyolult rendszer bemeneti és kimeneti jellemzői közötti összefüggés ismert, akkor magának a vizsgált rendszernek a belső tagozódása érdektelen, “fekete dobozként” kezelhető. A rendszer lebontását (dekompozícióját) csak addig kelt folytatni, amíg annak a dinamikáját fel nem tártuk.

Ezek alapján elmondható, hogy a rendszerszemlélet egy gondolkodásmód, amelynek lényege az, hogy különböző folyamatokat, tevékenységeket összefüggésükben, a környezettel kölcsönhatásukban vizsgálja, és jelöli meg egy kitűzött cél, vagy célok eléréséhez vezető lehetőségeket.

A rendszerszemlélet segít
  • a rendszervizsgálat legcélszerűbb módjának felismerésében,
  • annak tisztázásában, hogy mi mivel és hogyan függ össze,
  • ezen tényezők tudatos és előrelátható módon történő alakításában.

A rendszerelmélet módszerei

Az előzőekben említett szemléletből következik, hogy a rendszerelmélet elsősorban az induktív módszereket alkalmazza. Egyik legjellegzetesebb eljárása a már említett fekete doboz módszer. Ennek a módszernek a lényege, hogy oly mértékig bontja le az összetett objektumot, hogy a rész- rendszereknek megfelelő, ismert működésű fekete dobozokból állónak lehessen azt tekinteni.

Ugyancsak jellegzetes módszer a reális objektumok modellezése. A modellezés elvi alapja az elem vagy részrendszer leglényegesebb tulajdonságainak kiemelése. A modellalkotás tehát a reális valóságból indul ki, a lényeges tulajdonságot elvonatkoztatja és az így kapott ideális elemet (fekete dobozt) használja fel a rendszer viselkedésének vizsgálatára. A helyesen összeállított rendszermodell jól tükrözi a reális rendszert. Mód van a modell finomítására is, ha az elvonatkoztatott rendszer helytelenül, vagy jelentős eltéréssel adja vissza az eredeti, reális rendszert. A helyes modellezés (szokás ezt az eljárást nem egészen pontosan rendszer-identifikálásnak is nevezni) tehát a reális valóságból indul ki és absztrakció után - mintegy ellenőrzésképpen - oda is tér vissza.

Az előzőek során nyert rendszermodell nemcsak a dinamikai analízis céljára használható - ami önmagában is jelentős, mert betekintést nyújt az objektum belső struktúrájába - hanem ezen túlmenően további vizsgálatok kiindulását is biztosítja. Egy jól működő, kísérletekkel ellenőrzött rendszermodellel szimulációs vizsgálatokat is lehet végezni, amely abból áll, hogy megváltoztatjuk a modell egyes elemeinek a jellemzőit és így egész sor új rendszerről kapunk Jelentős információt.

A módszerek vázlatos ismertetését (a későbbiekben részletesen foglalkozunk velük) a rendszer identifikációval zárjuk. Abban az esetben, amikor a rendszer nagyon összetett és a fenti modellezésre közvetlenül nincs lehetőség, akkor a rendszernek a bemenetekre adott válaszaiból, szinte függetlenül a tényleges struktúrától, olyan elvont rendszert állítunk össze, amelynek a dinamikája megegyezik az identifikálandó (azonosítandó) rendszerével.
 Prev
Next