Моделирование и системный подход

Метод моделирования  отличает то, что в нем для изучения объекта познания используется опосредствующее звено – объект-заместитель. Исходный объект исследования называется оригиналом, объект-заместитель – моделью. По В.А. Штоффу, модель – такая мысленная или материальная система, которая воспроизводит объект познания и замещает его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте.

Структура моделирования: субъект, объект, модель, получение и интерпретация результатов моделирования. Модель находится в отношении существенного сходства с оригиналом. Она изучается для получения новой информации об объекте познания. Метод моделирования применяется в случаях, когда исследование объекта познания ограничено моральными нормами (например, человека), высокой стоимостью реальных экспериментов (например, испытаний больших технических устройств), труднодоступностью объекта познания или чрезмерной для познания его множественностью (например, изучение массовых явлений).

Стадии моделирования:

- построение модели;

- изучение модели;

- экстраполяция – перенос полученных данных с модели на область данных об оригинале.

Системный подход берет свое начало от философских категорий «часть и целое», «содержание и форма». Часть и целое – это категории, выражающие отношение между совокупностью предметов и связью, которая объединяет эти предметы и приводит к появлению у этой совокупности качественно новых свойств и закономерностей, не присущих предметам в их разобщенности. Недиалектическое понимание отношений между частями и целым приводит к внешне исключающим друг друга противопоставлениям: 1) целое есть сумма частей – целое больше суммы частей; 2) части предшествуют целому – целое предшествует частям; 3) целое причинно обусловлено частями – целостность противоположна причинной связи, исключает ее; 4) целое познается через знание частей – части познаются через знание целого. Первые положения отстаивает механицизм, вторые – холизм. Диалектическое понимание отношений между частями и целым содержит в себе не только отношение взаимоисключения ими друг друга, но и отношения взаимодополнения и взаимопроникновения друг в друга.

Содержание и форма – категории, соответственно представляющие, с одной стороны, единство всех элементов объекта, его свойств и процессов, противоречий и тенденций, с другой – способ связи их друг с другом. Содержание является определяющей стороной целого, форма – определяемой стороной. Если форма устойчива, то содержание изменчиво, поэтому отношение между ними характеризуется динамичным законом соответствия-несоответствия между ними. Когда содержание соответствует форме, то через некоторое время оно ей уже не соответствует, более того, переходит в состояние конфликта по отношению к ней, который разрешается переходом к форме, соответствующей содержанию.

Система и элемент представляют собой конкретизацию категорий целого и части, содержания и формы. На первый взгляд, они попарно совпадают друг с другом: целое с системой, часть с элементом, форма превращается в структуру, – но структура ставится в отношение не с содержанием, а с функцией. Структура становится совокупностью устойчивых связей системы, обеспечивающих ее целостность и сохранение основных свойств в различных внешних и внутренних изменениях, а функция – 1) целостную роль, которую выполняет элемент в системе; 2) зависимость между различными процессами в системе.

Таким образом, структура и функция связывают элементы с системой, обеспечивая ту прибавку новых свойств, качеств, которыми система отличается от элементов. Структурно-функциональный анализ исследует процессы оптимального существования системы, выявляет нарушающие его процессы, дисфункции и способы уменьшения их интенсивности. Расширяются по отношению к целому и принципы системного подхода: целостность (несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств системы; зависимость каждого элемента, свойства, отношения или процесса от его места и функций внутри системы), структурность (возможность описания системы через установление ее структуры; обусловленность поведения системы не столько поведением ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры), взаимозависимости системы и среды (система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом активным компонентом взаимодействия), иерархичности (каждый компонент системы в свою очередь может рассматриваться как система, а исследуемая в данном случае система представляет собой один из компонентов более широкой системы), множественности описания каждой системы (в силу принципиальной сложности каждой системы ее адекватное познание требует построения множества различных моделей, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы).

Иерархичность, многоуровневость и структурность – свойства не только строения, морфологии системы, но и ее поведения: отдельные уровни системы обуславливают определенные аспекты ее поведения, а целостное функционирование оказывается результатом взаимодействия всех ее сторон и уровней. Важной особенностью социальных и технических систем является передача в них информации и наличие процессов управления. К наиболее сложным системам относятся целенаправленные системы, поведение которых подчинено достижению определенных целей, и самоорганизующиеся системы, способные в процессе функционирования видоизменять свою структуру. Для многих сложных социальных систем характерно наличие разных по уровню, часто не согласующихся между собой целей.

Системный подход в стратегическом менеджменте включает в себя свойства, характеризующие:

1) сущность системы (первичность системы, а не ее элементов), неаддитивность, иерархичность, сложность, устойчивость и множественность ее описания;

2) связь ее с внешней средой: взаимозависимость системы и окружающей среды, относительную самостоятельность системы, интенсивность обмена информацией и ресурсами с внешней средой, совместимость системы с другими системами внешней среды;

3) методологию целеполагания: целенаправленность, наследственность системы, приоритет качества, интересов системы более высокого уровня, надежность и оптимальность системы, степень неопределенности информационного обеспечения системы, несовпадение целей и функций элементов системы с целями и функциями системы в целом, мультипликативные отношения между параметрами системы;

4) функционирование и развитие системы: непрерывность и альтернативность существования и эволюции системы, синергетичность, инерционность, адаптивность, организованность, уровень стандартизации, инновационный аспект развития системы.

 

Формы научного познания

Научный факт

Следует отличать факт как событие (это материальный феномен) от факта как знание (это воспроизведение события в знании).

Полученные данные в эксперименте – это эмпирические данные, которые могут между собой различаться.

Эти эмпирические данные могут отличаться и от факта. Такая погрешность наблюдается:

1) по причине конкретного условия наблюдения;

2) случайного состояния прибора;

3) случайного состояния объекта;

4) случайного состояния наблюдателя.

Исключение этих случайных или субъективных моментов производится повторением наблюдения или экспериментов, выявлением условий и границ применимости истинности эмпирических данных.

Факт – это достоверное эмпирическое знание о повторяющемся или единичном событии, явлении или процессе объективного мира.

Процедура описания факта:

Описание – есть «перевод», преобразование чувственных данных на язык научных терминов и понятий. Если описываем невиданное, то возникает проблема. Поэтому при описании впервые увиденного объекта познания возникает опасность в самом описании потерять его особенность, специфику. В этих случаях лучше ввести новый термин, ведь на языке необходимо описать его индивидуальность.

Анализ факта: это расчленение фактов, выделение существенных сторон. Если фактов много, то необходима их статистическая обработка, анализ и обобщение соответствующими методами. Обработанные факты становятся эмпирическим базисом научной теории.

Функции факта в научном познании:

Факты необходимы для связи теоретического знания с объектом познания, для проверки гипотез (вообще для построения теории).

Свойства факта:

- достоверность;

- инвариантность относительно логических преобразований над фактом.

Структура факта представляет собой три слоя:

1) чувственный образ;

2) эмпирическое описание;

3) теоретическая интерпретация факта (как форма эмпирического знания).

Проблема

Научная проблема - это объективно возникающий в ходе развития познания вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет собой существенный научный или общественный интерес.

Научное познание представляет собой цепь проблем, «знаний о незнании». Проблемная ситуация возникает, когда необходимо продвижение из области незнания в область знания. Научная проблема связана либо с поиском еще неизвестных новых законов, либо с отысканием новых способов применения уже известных законов (прикладные науки).

Структура проблемы:

1) известное знание;

2) приграничная область между знанием и незнанием, выражающаяся в совокупности вопросов, причем один из вопросов является главным для решения проблемы;

3) неизвестное знание.

 

Виды проблем:

а) фундаментальные и прикладные (по фактам найти закон; есть закон, нужно найти факты, подтверждающие закон, и границы применения закона);

б) стратегические и тактические;

в) специальные, комплексные (например, экологические);

г) главные, второстепенные;

д) мнимые (например, вечный двигатель), разрешимые и вечные проблемы.

Работа над проблемой:

- постановка проблемы;

- отграничение известного от неизвестного;

- определение возможных условий решения проблемы (вид проблемы, метод решения проблемы, выбор масштаба измерения и оценок).

Три стадии решения проблемы:

Существует ли здесь что-нибудь неизвестное?

- вещь,

- свойство,

- отношения,

- процесс.

Что именно (решение проблемы, выдвижение предполагаемого ответа)?

-  вещь,

- свойство,

- отношения,

- процесс.

Действительно ли существует?

- вещь,

- свойство,

- отношения,

- процесс.

В конце следует стадия проверки предполагаемого ответа в наблюдении или эксперименте.

Научная гипотеза

Гипотеза есть научное предположение, несущее в себе новое знание, вероятная истинность которого обоснована анализом известных фактов и законов.

Обычно основание гипотезы – непонятный факт или факт, противоречащий существующим знаниям. Гипотеза - это предположение о возможной закономерной связи. В широком смысле гипотеза - система предложений, в которой одни предложения являются логически исходными, другие следуют из них.

Требования к гипотезе:

1) не должна противоречить известным факторам и законам и должна предсказывать новые факты;

2) не должна противоречить общенаучным принципам (например, как закон сохранения энергии);

3) гипотеза или следствие ее должна быть доступной проверке с помощью экспериментов или наблюдений;

4) должна быть простой.

Обоснование гипотезы:

- непосредственная проверка в наблюдении или эксперименте;

- етод исключения (особенно, если их несколько).

Развитие гипотезы:

а) идет накопление фактического материала;

б) логическое выведение из нее наблюдаемых следствий;

в) проверка полученных следствий в наблюдении или эксперименте.

2.3.4. Теория и ее функции: объяснение и предвидение

Теория – истинное знание, существующее как система логически взаимосвязанных суждений, воспроизводящих закономерные связи той или иной предметной области.

Предметная область – фрагмент объекта познания, описываемый данной теорией.

Виды теорий:

- дедуктивная (логика, математика);

- гипотетико-дедуктивные (физика, химия);

- описательные (биология, история, геология).

Структура теорий:

1) логический слой теории:

- определение основных понятий (аксиоматических);

- основные положения аксиомы;

- производные утверждения (теоремы);

- логические законы перехода от аксиом к теоремам.

  2) эпистемологический слой:

- понятийный аппарат (понятия, которые употребляются в теориях);

- термины, язык теории;

- логические средства теории (логические законы, которые используются при развертывании теории);

- математический аппарат.

Два вида движения теории:

1) движение от исходных понятий к выводам, потом к выходу на практику, эмпирическим законам;

2) движение к исходным понятиям.

Требования к теории:

1) истинность (чтобы она соответствовала сущности исследуемого предмета);

2) непротиворечивость (внутри теории не должно быть логических противоречий);

3) полнота теории: выявлены все ее теоретические основания, и все остальные теоретические утверждения логически следуют из этих и только этих теоретических оснований.

К. Гёдель доказал теоремы, согласно которым достаточно богатая теория не является полной, не обладает полной замкнутостью. С философской точки зрения так и должно быть. Действительно, если действует принцип всеобщей связи, то не может существовать абсолютно замкнутых предметов, систем предметов и теорий об этих предметах.

Формы развития теории

Вширь и вглубь, то есть экстенсивная и интенсивная. Например, экстенсивная теория Ч. Дарвина сначала была разработана для эволюции животных, а позже ее стали использовать для изучения эволюции научного знания. Интенсивное развитие, например, частных электродинамических теорий к общей электродинамической теории Д. Максвелла.

Виды переходов между теориями:

- обобщение различных видов теорий (например, появление электродинамики Максвелла, которая объединила электричество и магнетизм);

- через устранение или изменение одного из основных положений (геометрия Эвклида);

- через предельный переход (отношение между классической механикой и теорией относительности Эйнштейна);

- через уточнения и развертывания (экспликация) основных понятий.

Функции теории:

- обоснование - выявление исходных положений теории, из которых логически следуют остальные элементы теории.

- объяснение – это подведение объясняемого явления под тот или иной теоретический закон (например, закон Ньютона, который объясняет разнообразные явления).

Типы объяснений:

 - через закон;

 - причинно-следственное объяснение;

- структурное объяснение;

 - через субстрат, материал.

Предвидение – это вывод из известного закона неизвестных фактов и явлений (например, система химических элементов Д.И.Менделеева).

Виды предвидения:

 - вывод знания о неизвестном;

 - предсказание (вывод знания о будущем);

 - ретросказания (вывод знания о ранее неизвестном прошлом событии, например, вымирание динозавров, мамонтов).

Логические формы предвидения:

1) дедуктивное (когда предвидение осуществляется через общий закон);

2) эмпирическо-дедуктивное предвидение (когда на основе установленных фактов, с использованием закона, получается предвидение);

3) индуктивное (недостоверное, вероятностное предвидение, то есть проводится эмпирическое исследование, и результаты этого исследования переносятся на другие малоизвестные предметы).

Особенности технической теории:

1) специфика объекта познания: объекты технической теории – это социально-материальные образования, комплексы, в которых природные процессы подчинены социальным целям (есть социальная и природная стороны);

2) теория о природных объектах (например, физическая теория) воспроизводит их сущность, а техническая теория воспроизводит законы функционирования и построения технической системы, законы соединения природных закономерностей с социальными целями;отсюда ориентация технической теории на практическую деятельность,возникновение понятия проекта, обозначающего еще не созданное техническое устройство;

3) выводы технической теории проверяются самим процессом конструирования технической системы.

Таким образом, в технической теории и техническом знании происходит конструктивное моделирование новой технической реальности.