Системность. Уровни структурной организации.

 

Подобно движению, пространству, времени, отражению систем­ность представляет собой всеобщее, неотъемлемое свойство материи, ее атрибут. Будучи характерной чертой материальной действительно­сти, системность фиксирует преобладание в мире организованности над хаотичными изменениями. Последние не отделены резко от офор­мленных образований, но включены в них и подчиняются в конечном счете действию электромагнитных, гравитационных, других материаль­ных сил, действию частных и общих законов. Неоформленность изме­нений в одном каком-либо отношении оказывается упорядоченностью в другом. Организованность присуща материи в любых ее пространственно-временных масштабах.

В последнее десятилетие в связи с изменением представлений астрофизики о галактиках, их отношениях с окружением стал интен­сивно обсуждаться вопрос о крупномасштабной структуре Вселенной. Выдвинуто предположение, что "единственное и наиболее важное утверждение, касающееся крупномасштабной структуры Вселенной, состоит в том, что в наибольших масштабах — 1000 Мпс (мегапарсек. — П. А.) или больше — вообще отсутствует какая-либо структура... С другой стороны, в масштабах меньше 50—100 Мпс существует большое разнообразие структур. Это скопления и сверхскопления галактик" ("Крупномасштабная структура Вселенной". М., 1981. С. 452). Такая идея встречает справедливые возражения. По-видимому, надо уточнить понятия, и прежде всего понятие структуры. Если иметь в виду только некоторые структуры макромира или микромира, то, быть может, мегамир и "бесструктурен".

Структурность — это внутренняя расчлененность материального бытия. И сколь бы широк ни был диапазон мировидения науки, он постоянно связан с обнаружением все новых и новых структурных образований. Если раньше взгляд на Вселенную замыкался галактикой, затем расширился до системы галактик, то теперь изучается Метага­лактика как особая система со специфическими законами, внутренни­ми и внешними взаимодействиями. Представление о структурности шагнуло до масштабов, превышающих 10²⁸ см, т.е. до 20 миллиардов световых лет. Речь идет не о спекулятивно сконструированной струк­турности (как в случае с гипотезой "бесструктурной Вселенной"), а о системности Вселенной, устанавливаемой средствами современной ас­трофизики. Да и самые общие соображения указывают на необосно­ванность отмеченной гипотезы: отказывая большему в структурности, невозможно принимать структурность меньшего; следствием должно быть утверждение и об отсутствии структуры части той же Вселенной, чего пытается избежать данная гипотеза. Возможна также разная сте­пень структурированности каких-то сфер и масштабов Вселенной и принятие за "бесструктурность" слабо выраженной структурности от­носительно высокоразвитых структурных образований. Философские соображения и частнонаучные данные говорят в пользу положения о том, что в целом неорганическая природа есть самоорганизующаяся система, состоящая из развивающихся и взаимосвязанных систем раз­личного уровня организации, не имеющая начала и конца.

Материя бесконечна структурно и в масштабах микромира. Ныне все больше подтверждений получает кварковая модель структуры адронов, что ведет к преодолению представления о бесструктурности элементарных частиц (протонов, нейтронов, гиперонов и др.).

Это не означает, что структурную бесконечность материи нужно понимать как бесконечную делимость вещества. Современная физика подошла к такому рубежу, когда выявляются новые возможности в трактовке вопроса. Академик М. А. Марков, например, отмечает труд­ность, связанную с дальнейшей экстраполяцией понятия "состоит из..." на микромир. Если частица малой массы, пишет он, заключена в очень малом объеме, то, по соотношению неточностей Гейзенберга, ее кине­тическая энергия возрастает с уменьшением этой области таким образом, что с неограниченным уменьшением этой области кинетическая энергия частицы и, следовательно, ее полная масса стремятся к беско­нечности. Таким образом, оказывается, нельзя построить бесконечно "мелкую" структуру данного объекта данной массы, пытаясь строить его механически из частиц меньших масс, занимающих все меньшие объ­емы в структуре данного объема. Возникла идея строить частицы из более фундаментальных частиц, обладающих большими массами. Уменьшение массы результирующей системы возникает за счет силь­ного взаимодействия тяжелых частиц, составляющих систему. На этой основе — построение П-мезонов из более тяжелых нуклонов и анти­нуклонов, нуклонов — из частиц еще больших по массе — кварков (см. Марков М.А- "О природе материи" М., 1976. С. 136—141). И в этой новой ситуации, как видим, материя не перестает быть структурно организованной.

Материя во всех своих масштабах обладает формообразующей активностью. Бесструктурной материи нет.

Рассмотрим теперь конкретней общую организацию материи. Это предполагает, что формы движения материи и ее виды (или состояния) уже известны.

Со спецификой основных видов материи — вещества и поля (к не основным видам относятся антивещество и антиполе) и с диалекти­кой их взаимосвязи можно познакомиться по имеющимся учебным пособиям (см., например: "Философские проблемы естествознания" М., 1985. С. 187—189). Отмечается, что вещество способно переходить в иные виды материи, причем эти иные виды в свою очередь переходят в вещество и уже своим наличием обеспечивают его существование как вида материи, наиболее важного для философии и практической дея­тельности человека, поскольку именно через вещественно-телесную организацию индивид чувственно воспринимает реальный мир и по­скольку вещественными образованиями являются не только порожда­ющий сознание мозг человека, но и его органы чувств. В вещественной области происходят его практические действия, его контакты с окру­жающей средой.

В науке широко используется представление о структурных уровнях материи, конкретизирующих формы движения и виды материи.

Структурные уровни материи образованы из определенного мно­жества объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами. Критерием для выделения различных структурных уровней служат следующие призна­ки: пространственно-временные масштабы (элементарные частицы имеют размеры 10^-14 см, атомы— 10^-8, молекулы— 10^-7 см и т.п.); совокупность важнейших свойств и законов изменения; степень отно­сительной сложности, возникшей в процессе исторического развития материи в данной области мира.

Неорганическая природа предстает как имеющая такую последова­тельность структурных уровней: субмикроэлементарный — микроэле­ментарный (уровень элементарных частиц и полевых взаимодействий) — ядерный — атомарный — молекулярный — уровень макроскопиче­ских тел различной величины (здесь имеется ряд специфических под­уровней) — планеты — звездно-планетные комплексы — галактики — метагалактики...

Живая природа также структурирована. В ней выделяются уровни: биологических макромолекул — клеточный уровень — микроорганизменный — органов и тканей — организма в целом — популяционный — биоценозный — биосферный. Общая основа жизни — органический ме­таболизм (обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой) — специфицируется в каждом из выделенных уровней. Как отме­чают М. М. Камшилов и А. И. Филюков, на уровне организмов обмен веществ означает ассимиляцию и диссимиляцию при посредстве внутри­клеточных превращений; на уровне экосистемы (биоценоза) он состоит из цепи превращений вещества, первоначально ассимилированного ор­ганизмами-производителями при посредстве организмов-потребителей и организмов-разрушителей, относящихся к разным видам; на уровне био­сферы происходит глобальный круговорот вещества и энергии при непос­редственном участии факторов космического масштаба.

Социальная действительность в структурном аспекте представлена
уровнями: индивидов — семьи — различных коллективов (прежде всего
производственных) — социальных групп — классов — национальностей и наций — государств и системы государств — общества в целом.
Структурные уровни социальной действительности находятся в неоднозначно-линейных связях между собой (пример — уровень наций и
уровень государств). Переплетение разных уровней в рамках общества
порождает представление о господстве случайности и хаотичности в
социальной действительности. Но внимательный анализ обнаруживает
наличие в нем фундаментальной структурности — главных сфер общественной жизни, каковыми являются материально-производственная,
социальная, политическая и духовная сферы, имеющие свои законы и
свои структуры. Все они определенным образом субординированы в
составе общественно-экономической формации. Эти формации струк­турированы, в том числе в плане изменений, обусловливая генетическое единство общественного развития в целом.

Таким образом, каждая из трех областей материальной действительности образуется из ряда специфических структурных уровней, которые находятся не в беспорядочном их "наборе" в составе той или иной области действительности, но в определенной связи, упорядочен­ности. Переход от одной области к другой связан с усложнением и увеличением многообразия факторов, обеспечивающих целостность систем (в неживой природе — ядерные, электромагнитные и другие силы, в обществе — производственные отношения, политические, на­циональные и др.). Внутри каждого из структурных уровней материи существуют отношения субординации: молекулярный уровень включа­ет в себя атомарный (но не наоборот); организменный — тканевый, клеточный; уровень общества — уровни, представленные классами, на­циями, иными социальными уровнями. Закономерности новых уровней специфичны, несводимы к закономерностям уровней, на базе которых они возникли, и являются ведущими для данного уровня структурной организации материи.

Структурное многообразие, т.е. системность, является способом существования материи.

 

Понятия "система", "элемент", "структура"

Исходным понятием в представлении материи как структурно упорядоченного образования выступает понятие "система". С этим понятием могут быть связаны представления о мире в целом (в огово­ренном, разумеется, значении этого термина), формы движения мате­рии, структурные уровни организации материи, отдельные целостные объекты внутри структурных уровней материи, различные аспекты, уровни, "срезы" этих материальных объектов. На этом понятии как на исходном базируется вся картина всеобщей структурированности ма­терии.

Но что представляет собой система? В. Н. Садовский приводит около 40 определений понятия "система", получивших наибольшее распространение в литературе (См.: Садовский В. Н. "Основания общей теории систем. Логико-методологический анализ" М., 1974. С. 77—106). Мы же выделим из совокупности имеющихся определений базисное определение, по нашему мнению, наиболее корректное и наиболее простое, что немаловажно в целях дальнейшего изучения указанного понятия. Таковым может стать определение, данное одним из осново­положников общей теории систем Л. Берталанфи: система — это ком­ плекс взаимодействующих элементов (к группе исходных определений можно отнести и следующее: система есть отграниченное множество взаимодействующих элементов — Аверьянов А. Н. "Системное позна­ние мира". М., 1985. С. 43).

В понимании того, что такое система, решающую роль играет значение слова "элемент". Без этого само определение может оказаться банальностью, не заключающей в себе сколько-нибудь значительной эвристической ценности. Критериальное свойство элемента — его необ­ходимое непосредственное участие в создании системы: без него, т. е. без какого-либо одного элемента, система не существует. Элемент есть далее неразложимый компонент системы при данном способе ее рассмотрения. Если взять, к примеру, человеческий организм, то отдельные клетки, молекулы и атомы не будут выступать его элементами; ими оказываются нервная система в целом, кровеносная система, пищеварительная система и т.п. (по отношению к системе "организм" точнее будет назвать их подсистемами). Что касается отдельных внутриклеточных образований, то они могут быть подсистемами клеток, но не организма; по отношению к системе "организм" они — компонент его содержания, но не элемент, не подсистема.

Понятие "подсистема" выработано для анализа сложноорганизованных, саморазвивающихся систем, когда между элементами и систе­мой имеются "промежуточные" комплексы, более сложные, чем элементы, но менее сложные, чем сама система. Они объединяют в себе разные части (элементы) системы, в своей совокупности способ­ные к выполнению единой (частной) программы системы. Будучи элементом системы, подсистема в свою очередь оказывается системой по отношению к элементам, ее составляющим. Аналогично обстоит дело с отношениями между понятиями "система'* и "элемент": они переходят друг в друга. Иначе говоря, система и элемент относительны. С этой точки зрения вся материя представляется как бесконечная система систем. "Системами" могут быть системы отношений, детер­минаций и т. п.

Наряду с представлением об элементах в представление о любой системе входит и представление о ее структуре. Структура — это совокупность устойчивых отношений и связей между элементами. Сюда включается общая организация элементов, их пространственное рас­положение, связи между этапами развития и т. п.

По своей значимости для системы связи элементов (даже устойчи­вые) неодинаковы: одни малосущественны, другие существенны, зако­номерны. Структура прежде всего — это закономерные связи элементов. Среди закономерных наиболее значимы интегрирующие связи (или интегрирующие структуры). Они обусловливают интегрированность сторон объекта. В системе производственных отношений, например, имеются связи трех родов: относящиеся к формам собствен­ности, к обмену деятельностью и к распределению. Все они существен­ны и закономерны. Но интегрирующую роль в этих отношениях играют отношения собственности (иначе формы собственности). Интегриру­ющая структура является ведущей основой системы.

Встает вопрос — чем определяется качество системы — элементами или структурой? Некоторые философы утверждают, что качество сис­темы детерминируется прежде всего или полностью структурой, отно­шениями, связями внутри системы. Представители школы структурно-функционального анализа, возглавляемой Т. Парсонсом, положили в основу концепции общества "социальные действия" и сфокусировали внимание на функциональных связях, их описании, выявлении структурных феноменов. При этом вне поля зрения остались не только причинные зависимости, но и сами субстратные элементы. В области лингвистики тоже можно встретить направление, абсолюти­зирующее роль структуры в генезисе качества систем.

Конечно, для целей исследования бывает возможно и необходимо временно абстрагироваться от материальных элементов и сосредото­чить усилия на анализе структур. Но одно дело — временное отвлечение от материального субстрата, а другое — абсолютизация этой односто­ронности, построение на таком отвлечении целостного мировоззрения.

Научно-философский подход к качеству систем выявляет их зави­симость от структур. Пример тому — явление изомерии в химии. В пользу выдвинутого положения говорит и относительная независимость структур от природы их субстратных носителей (так, нейроны, элект­ронные импульсы и математические символы способны быть носите­лями одинаковой структуры). На использовании свойства одинаковости структур, или изоморфизма, базируется один из ведущих методов современной науки — метод кибернетического моделирования ("Две системы, рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих ее элементов, являются изморфными друг другу, если каждому элементу первой системы соответствует лишь один элемент второй и каждой операции (связи) в одной системе соответствует операция (связь) в другой, и обратно. Такое взаимооднозначное соответствие называется изоморфизмом". ("Философский словарь". М., 1980. С. 125).

Но как бы значительна ни была роль структуры в обусловливании природы системы, первенствующее значение принадлежит все-таки элементам. Мы имеем в виду невозможность порождения той или иной совокупностью элементов, вступающих во взаимные связи. Элементы определяют сам характер связи внутри системы. Иначе говоря, природа и количество элементов обусловливают способ (структуру) их взаимосвязи. Одни элементы детерминируют одну структуру, другие — другую. Элементы — материальный носитель связей и отношений, составляю­щих структуру системы. Итак, качество системы определяется, во-пер­вых, элементами (их природой, свойствами, количеством) и, во-вторых, структурой, т.е. их связью, взаимодействием. Нет и не может быть "чистых" структур в материальных системах (они возможны только в абстракции), как не может быть и "чистых" элементов. Материальные системы суть единство элементов и структуры. С этой точки зрения структурализм как мировоззрение есть одностороннее, а потому и ошибочное видение мира.

 

Типы систем

 

Материальные системы, существующие в природе или обществе, неравнозначны по многим параметрам, и прежде всего по характеру связей между элементами, по степени интегрированности элементов и структур. При самом общем подходе здесь можно разграничить два класса образований — суммативные и целостные.

Примеры суммаций — терриконы угольных разработок, штабель досок и т. п. Об этих совокупностях нельзя сказать, что они бессистем­ны, хотя их системность слабо выражена и близка к нулю; трудно определить, что выступает в них в качестве элементов; элементы обладают значительной автономностью по отношению друг к другу и к самой системе; связи между ними внешние, несущественные, пре­имущественно случайные; качество системы практически равно сумме качеств (или свойств) ее составных компонентов, взятых изолированно друг от друга.

И все же такие образования не являются, как уже сказано, полно­стью бессистемными. Между их компонентами существуют связи, взаимодействия, позволяющие этим образованиям в течение известно­го времени противостоять внешним взаимодействиям в качестве отно­сительно самостоятельных совокупностей. Имеются здесь и интегративные свойства, которых не дает простое суммирование ис­ходных свойств, иначе говоря, здесь есть некоторая заданность ("про­грамма"), выраженная в основном в структуре» объединяющей компоненты в данную, а не иную совокупность. Своеобразие элементов таких образований (их близость к компонентности) позволяет исклю­чать значительную их часть или, наоборот, добавлять к имеющимся новые компоненты без сколько-нибудь существенного изменения об­щего качества такой системы; но именно тот факт, что количественные изменения имеют здесь границу, т.е. меру наличного бытия, дает основание говорить о существующей взаимозависимости компонентов и системы, об элементной основе системы, в частности, о необходи­мости дальнейшей разработки понятия "Элемент", его уточнении.

Тем не менее размытость граней между "элементом" и "компонен­том" в суммациях, незначительная интегрированность таких элементов, возможность пренебречь данной интегративностыо как мало сущест­венной — все это дает основание не считать такие образования систе­мами. Однако такое мнение, на наш взгляд, не имеет под собой достаточных оснований и складывается главным образом из-за жесткой установки на отождествление системности с целостностью.

Второй класс системных образований и есть класс целостных систем. Представление о целостности изучаемой системы выступает исходным пунктом системного подхода; этот подход является не фи­лософским, а общенаучным, хотя и базирующимся на философско-методологическом принципе системности. (О его сущности, соотношении с диалектической философией и роли в частнонаучных исследованиях см.: Блауберг И. В., Юдин Э. Г. "Становление и сущность системного подхода". М., 1973; Садовский В. Н. "Основания общей теории систем. Логико-методологический анализ". М., 1974; Уемов А. И. "Системный подход и общая теория систем". М., 1978; Юдин Э. Г. "Системный подход и принцип деятельности". М., 1978), В них четко выражены элементность состава, зависимость генезиса и существования системы от каждого элемента и, наоборот, зависимость элементов от системы, от ее общих свойств. В результате взаимодействия элементов (по сравнению с суммациями более значительными и существенными для бытия системы) внутренние связи таких систем оказываются намного прочнее и стабильнее внешних. Интегративные качества, составляю­щие специфику целостности, принципиально новые по сравнению с теми, что имеются у компонентов, выступающих в функции элементов, а нередко и прямо противоположные (например, свойства Н₂О и свойства отдельно взятых атомов Н и О).

Существует множество целостных материальных систем, подразде­ляемых на типы по разным основаниям; по характеру связи между частями и целым — неорганичные и органичные; по формам движения материи — механические, физические и химические (или физико-хи­мические), биологические, социальные; по отношению к движению — статичные, динамичные; по видам изменений — нефункциональные, функциональные, развивающиеся; по характеру обмена со средой — открытые, закрытые, изолированные; по отношению к энтропийному процессу — энтропийные и антиэнтропийные; по степени организации — простые и сложные; по характеру внутренней детерминации — однозначно-детерминированные и вероятностные; по уровню развития —       низшие и высшие; по характеру происхождения — естественные, искусственные, смешанные ("человек-машина", "наблюдатель-прибор-объект" и т.п.); по направлению развития — прогрессивные и регрес­сивные. Помимо этих и иных типов материальных систем имеются также "идеальные" системы, подразделяемые на эйдетические и концептуальные, эмпирические и теоретические и т. п.

Остановимся, однако, на следующих двух типах материальных целостных систем — неорганичных и органичных. Необходимо обра­тить внимание на различия терминов "неорганичный" и "неорганиче­ский". Последний связан с физической (в том числе механической) и химической формами движения материи, а первый применим ко всем —  им охватываются определенного рода системы, отличающиеся и от суммативных систем, и от органичных по характеру связи элементов. Примеры неорганичных систем — солнечная система, атомы, молекулы Н₂О, NaCl и др., симбиозы в органической природе, часы и автомашина, производственная кооперация в экономической сфере
общества и т. п.

По степени взаимозависимости частей и целого неорганичные системы различны: есть системы, в которых целое больше зависит от частей, чем части от целого, и есть системы, в которых зависимость частей от целого более значительна. Неорганичные системы подразде­ляются на нефункциональные (например, кристаллы) и функциональ­ные (например, машина).

В функциональных механических системах имеется комплекс са­мостоятельно сосуществующих элементов. Внешний характер связей, взаимодействия частей заключается в том, что они не вызывают изме­нения внутреннего строения, взаимного преобразования частей. Взаи­модействие частей совершается под действием внешних сил, по определенному извне техническому назначению. Любая часть в машине выполняет определенную функцию и зависит от целого, от других частей, от их взаимодействия. Выход из строя даже единичных частей может повлечь за собой дезорганизацию функций (в ЭВМ — серьезные ошибки в расчетах) или остановку всей машины в целом. В связи с этим большое значение приобретает проблема обеспечения работы механизмов с большей надежностью, что является предметом специ­альной теории надежности системы.

Следующий тип систем — органичные. Они характеризуются боль­шой активностью целого по отношению к частям, подчинением частей целому (вплоть до порождения отдельных частей, требуемых структурой целого), гибкой вероятностной, а не жестко-однозначной связью между элементами и между элементами и системой, самовоспроизведением и саморазвитием. Наиболее яркие тому примеры — организмы животных и человека, общество как система. Если в суммативных, да и в неорга­ничных системах, части могут существовать в основном в своем суб­страте, то в целостных органичных системах части являются частями только в составе единого функционального целого. Различные аспекты функционирования сложных систем в последние десятилетия интен­сивно изучаются кибернетикой, теорией автоматов, теорией информа­ции, теорией алгоритмов и другими теориями; в них широко применяется функциональный подход (см.: Марков Ю. Г. "Функцио­нальный подход в современном научном познании". Новосибирск, 1982). Вне этой связи, вне целого части перестают быть частями, прекращают свое существование вообще (например, сердце вне орга­низма, производительные силы вне способа производства) С Помимо связей координации в структуре таких систем большое место занимают связи субординации, детерминированные генезисом одних частей це­лого из других. Структура оказывается связанной с определенной программой, в обществе — с сознательно выдвигаемой целью, с управ­ляющими механизмами, посредством которых структура целого актив­но воздействует на функционирование и развитие частей.

Все отмеченные классы и типы систем (суммативные и целостные, целостно-неорганичные и целостно-органичные) одновременно суще­ствуют в трех сферах материальной действительности. Между ними нет непроходимой грани, наоборот, эти грани подвижны, а конкретные материальные системы одного типа или класса способны переходить в системы другого типа или класса. Так, под влиянием гравитационных и других интегративных сил суммативные системы в неорганической природе способны приобретать характер целостных систем, а впослед­ствии, в результате роста энтропийных процессов, превращаться в суммативные или бессистемные образования. В социальной области важное значение приобретает содействие интегративным процессам, направленным на ускорение научно-технического прогресса (напри­мер, содействие интегрированию в новую целостность общественных, естественных и технических наук), и одновременно активизация уси­лий по преодолению негативных для прогресса общества системных образований. Знание о возможности превращения систем одного типа в системы другого типа (или класса) нацеливает на изучение механиз­мов такого перехода в общефилософском и частнонаучном аспектах, что может принести пользу как в отношении воздействия человека на природу, так и в отношении воздействия на социальную действитель­ность.