Факультет

Студентам

Посетителям

Системный подход к решению проблем в агроэкосистемах

Системный подход к решению проблем нашел в сельском хозяйстве довольно широкое применение. Главная его особенность в том, что он адресуется к системе в целом, т. е. к тем ее характеристикам, которые вытекают из специфики связей между компонентами (система — это именно связи, а не набор компонентов) и для изучения которых наиболее подходящим аппаратом является системный анализ.

Джефферс пытался сформулировать для экологов сущность последнего:

«Вопреки сложившемуся у многих экологов мнению системный анализ — это не математический прием и даже не группа математических приемов. Это широко задуманная стратегия исследований… она формирует «каркас» для идей о том, как помочь лицу, принимающему решение, выбрать наиболее предпочтительную линию поведения или предсказать исход одной или более линий поведения… Системный анализ — это структурная и логическая организация данных о системе в виде модели с последующими разносторонней проверкой и «обследованием», …необходимыми для оценки адекватности этой модели и выбора путей ее совершенствования».

Системный анализ как профессия имеет дело с решениями и эффективностью. Обсуждая аппарат исследования операций (ИО) — главный источник математических приемов, используемых в системном анализе, Вагнер утверждает, что ИО — «это научный подход к принятию управляющих решений,… предполагающий конструирование математических, экономических и статистических описаний или моделей проблем принятия решений и управления в сложных ситуациях и в условиях неопределенности,… изучение взаимосвязей; определяющий возможные последствия принимаемых решений, а также установление критериев эффективности для оценки относительного преимущества того или иного варианта действий».

Вагнер утверждает далее, что ИО следовало бы переименовать в «анализ решений». И как бы в подкрепление точки зрения Вагнера Арнольд и Беннет, обсуждая вопросы оптимизации, пишут:

«Представляется, что необходимость в оптимизации может быть вызвана желанием: а) окружить предположительный ответ таким ворохом математической мишуры, чтобы скептик не рискнул выдвигать какие бы то ни было возражения; б) принести удовлетворение разработчику моделей, убеждая в важности выполняемой им миссии; в) помочь ответить на вопросы, поставленные лицом, принимающим решение и имеющим целью улучшить качество управления и тем самым свое благосостояние».

Впрочем, определения, данные как Джефферсом, так и Вагнером, отмечены некоторой узостью (равно как и определение, приводимое в словаре Вебстера): системный анализ в них предстает чем-то, что сродни академической дисциплине. В то же время большинство экологов и представителей сельскохозяйственной науки понимают термин «системный анализ» более широко, а именно как любое исследование системы независимо от того, связано ли оно с принятием решений и эффективностью, иными словами, как каркас идей (согласно Джефферсу). Экологи, как правило, избегают принятия решений, что не мешает им находить множество интересных и нужных приложений для аппарата системного анализа. И тем не менее полезно помнить, что методы, разработанные и успешно примененные для решения задач, возникших в рамках одной дисциплины, вовсе не обязательно будут столь же плодотворны в другой. Задача состоит не в том, чтобы без всякой разборчивости заимствовать внешне подходящие методики, а в том, чтобы, пользуясь всеми доступными способами отбора, подгонки и проверки, адаптировать их к новой проблеме.

Второй элемент системного подхода часто упоминается под названием теории систем. Термин не означает ничего, кроме того, что объектом теории являются системы. В нее обычно включают элементы общей теории систем и (или) элементы (приемы) системного анализа. Широкого распространения в сельскохозяйственных исследованиях она не нашла, видимо, в силу принципиальной невозможности провести грань между представлениями, вытекающими из общей теории систем, и возможно-стями, которые ведут к современным методам анализа, тяготеющим к исследованию операций. Это не синонимы, хотя имеют место определенные смысловые «перекрытия». Неспособность четко сформулировать отличия между упомянутыми дисциплинами служит иногда поводом для несправедливой критики в адрес работ, связанных с моделированием и системным анализом.

По поводу фактической и потенциальной эффективности приложения системного подхода, теории систем, системного анализа и моделирования к решению сельскохозяйственных проблем сложился уже ряд мнений. Как полагают Чарльтон и Стрит: «Точка зрения, что необходимостью изучать систему в целом, а не ее компоненты, часто пренебрегают, может быть только у людей, далеких от практики — представителей академической науки, консультантов. К сожалению, достаточно простая и наивная концепция о необходимости целостного подхода к системе разработана теоретиками на уровне, который исключает какую бы то ни было практическую осмысленность подхода».

Чарльтон и Стрит утверждают, что единственно целесообразное использование теории систем в сельском хозяйстве — это доведение общих концепций до сведения тех, кто незнаком с конкретной системой, потому что

«Любому, кто сталкивался на практике… со всеми факторами, способными исказить фактическое поведение таких систем, попытки такого моделирования покажутся примитивными и наивными. Эти модели невозможно использовать ни для прогнозирования (конкретные рекомендации для предвидимых исходов), ни для формирования информации непосредственно для нужд лиц, принимающих решения».

Выражая противоположное мнение, Дент сетует на недостаточность междисциплинарных работ в прикладных аспектах теории систем. Он обвиняет сельскохозяйственные дисциплины в узости:

«Характерный для нашего времени недостаток вертикальной интеграции в системных исследованиях по сельскому хозяйству есть и общее неудовлетворительное условие, и несомненный симптом наличия междисциплинарных границ у занятого в исследованиях персонала. Реальный мир не является нам «расфасованным» по дисциплинам, и то, что исследователи замыкаются в их пределах,… способствует снижению значимости системных работ в сельском хозяйстве».

Позицию Дента укрепляют Фельдман и Кэрри, обсуждая успехи и проблемы приложения аппарата исследования операций к сельскому хозяйству: «Междисциплинарность играет жизненно важную роль в исследованиях по борьбе с вредителями, где разработку моделей необходимо кооперировать с экспериментальной программой, если результаты моделирования подлежат практическому использованию». Они подчеркивают, что биологическая интуиция может помочь упростить и другие трудные оптимизационные задачи.

Аргументы в пользу эффективности моделирования, системного анализа и теории систем продолжают накапливаться, одновременно накапливаются и результаты моделирования в конкретных агробиологических исследованиях. Только проблемам экосистем посвящены полностью два журнала: «Agricultural Systems» и «Agriculture, Ecosystems and Environment». Ван Дин и Абрамрки, к примеру, в одной статье рассмотрели 127 сельскохозяйственных моделей. Моделированием и системным анализом в сельском хозяйстве не пренебрегают.

Однако создается впечатление, что вся эта деятельность реализует свой интегрирующий междисциплинарный потенциал не в полной мере. Модели часто выполняют узкоцелевые функции, т. е. дают информацию о том или ином конкретном аспекте, но мало говорят о том, как действует или каким воздействиям подвергается система в целом. Я, например, склонен доверять Дальтону, совершившему одну из немногочисленных попыток развить системный подход в приложении к сельскому хозяйству. В работе Ван Дина и Абрамски также представляют большой интерес многие выводы, мы приведем четыре наиболее важных из них: 1) многие модели неверно описаны; 2) модели часто описываются упрощенно, без деталей, необходимых для понимания их работы; 3) цели выглядят так, будто их сформулировали уже после построения моделей; 4) разработчики моделей редко интересуются разбросом (статистическими характеристиками) величин, генерируемых моделью.

Существуют две исходные позиции. Во-первых, модели крупномасштабных объектов, по свидетельству некоторых системно мыслящих исследователей, просто неудовлетворительны на уровне фермы (ранчо), где существует необходимость в повседневных оперативных решениях, или на уровне агробиологического исследования, где гербицид, например, подвергается проверке на эффективность. В то же время модели низкого уровня, имеющие высокую разрешающую способность (скажем, модель фотосинтеза), не вырабатывают информации, необходимой для принятия системных решений, хотя и помогают заглянуть в основу процессов, оказывающих решающее влияние на сельскохозяйственную продуктивность. Должен, по-видимому, существовать некий средний уровень, на котором практически полезные модели одновременно и не перегружены деталями, и не слишком упрощены.

Вероятно, одна из причин того, что обеспечить точное «масштабирование» модели в сельском хозяйстве невозможно либо очень трудно, кроется в самой концепции системы. Эта концепция слишком обща, чтобы гарантировать недвусмысленную идентификацию: любая группа компонентов, между которыми можно установить связи, образует систему. Мы не касаемся здесь фундаментального вопроса о полноте системы. Как узнать, что вы уже подобрали нужные компоненты и что они организованы соответствующим образом? Что такое система? В экологии, где единственная однозначно идентифицируемая экосистема — это биосфера, статус системы присваивают произвольным объектам (часто в этом качестве выступают «сообщества» растений). Наиболее важный элемент определения экосистемы состоит в решении вопроса, позволяют ли выбранные границы дать приемлемую интерпретацию входов и выходов экосистемы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: