X
تبلیغات
رایتل

طراحی و تحلیل سیستم ها

علمی

دوشنبه 29 خرداد‌ماه سال 1391 ساعت 01:21 ب.ظ

نحوه پیدایش تفکر سیستمی

مطالعه تاریخ علم و همینطور سیر تحولات اساسی و بینادی رشد و تکامل جوامع بشری ، چند دوره کاملا بارز و متمایز رو در روند پیشرفت جوامع نشون میده. این دوره ها هر کدوم با رخ دادن یک به اصطلاح انقلاب ، جای خودشونو به دوره هایی جدیدتر می دن که عبارتند از :

1. انقلاب کشاورزی
انقلاب کشاورزی جوامع بشری رو از حالت بدوی به اولین تمدن قابل اعتنا یعنی تمدن کشاورزی منتقل کرد. تمدن کشاورزی تقریبا دو هزار سال قدمت داره و در کل این دوره ، مبنای اصلی اقتصاد ، فرهنگ و . . . " زمین " بود.

2. انقلاب صنعتی
از حدودا 300 سال پیش با اولین جرقه های صنعتی یعنی اختراع ماشین بخار ، تمدن جدیدی شروع به شکل گرفتن کرد و به سرعت ریشه های تمدن کشاورزی رو در سرتاسر جهان خشکوند که به تمدن صنعتی مشهور شد. مبنای اصلی اقتصاد ، فرهنگ ، سیاست و . . . در این تمدن عبارت بود از " سرمایه مالی".

3. انقلاب اطلاعاتی
انقلاب اطلاعاتی پدیده ای بود که تاثیر غیرقابل باوری روی رشد سرطان گونه تمدن صنعتی گداشت و تمام پایه های مستحکم اقتصادی ، سیاسی ، فرهنگی و علمی این تمدن رو لرزوند. قدمت تمدن یا دوره اطلاعات به 70 سال هم نمی رسه ، اما تاثیرات شگرفی که روی زندگی تمام ابنای بشر در سراسر عالم گذاشته ، قابل توصیف نیست. مبنای اصلی اقتصاد ، فرهنگ و . . . تو این تمدن ، عبارته از " اطلاعات ".

مبحث مطرح شده بسیار عمیق و طولانی هست و من اینجا فقط به ذکر عناوین اکتفا می کنم. ولی دوستای عزیز می تونن در این باره بیشتر مطالعه کنن. کتابهای زیادی در این باره وجود داره که شاید ساده ترین و در عین حال جامع ترین اونا ، همون کتاب معروف “ The Third Wave “ اثر “ Alvin Toffler “ باشه. این کتاب به فارسی هم ترجمه شده.


انسان متمدن در طی هزاران سال ، مدام شناختش از دنیای اطراف خودش بیشتر می شد. به مرور که دانش انسان نسبت به پیچیدگیهای پدیده های دنیای پیرامونش افزایش می یافت ، مجبور شد که بخش فیزیکی و عینی جهان رو از بخش غیر فیزیکی اون متمایز و جدا کنه. از این به بعد بود که واژه " علم " ، صرفا به پدیده هایی اطلاق می شد که وجود خارجی و فیزیکی داشتن و می شد اونارو به آزمایشگاهها منتقل کرد. این تفکر با انتشار آثار نیوتن به شدت رونق گرفت و مستحکم شد. اساس تفکر نیوتنی بر تجربه و تجزیه مسایل استوار بود و به این ترتیب دیدگاهی به وجود اومد که معتقد بود ، مسایل رو میشه از طریق تقسیم به اجزای کوچکتر و بازهم کوچکتر اون ، بهتر شناخت و کنترل کرد.

از اینجا به بعد ما شاهد هستیم که علوم پایه اولیه مثل فیزیک ، شیمی و زیست شناسی ، چنان به گروههای کوچکتر و تخصصی تری تقسیم شدن که الانه مرزهای اونا تقریبا ناپیداست. در طی این تقسیمات متوالی علوم به زیر مجموعه ها ، ریاضیات تنها زبان مشترک بین اونا بود. برای مطالعه بیشتر می تونین به کتاب “ System Theory “ اثر “ I. V. Blauberg “ مراجعه کنین.

اما مشکلی که در این روند پیش اومد (مخصوصا در دوران صنعتی) این بود که گسترش شاخه های علوم ، شکاف ارتباطی بزرگی بین دانشمندای رشته های مختلف و حتی بین دانشمندای شاخه های فرعی یک رشته ، ایجاد کرد. به طوریکه ما تا اواسط قرن بیستم شاهد این هستیم که یک پدیده واحد رو با چندین شاخه از علم تشریح می کنن و ظاهرا هم این مباحث کاملا متمایز و مستقل از همدیگه هستن. برای مطالعه بیشتر می تونین به کتاب “ Biological Systems as Organizational Paradigm “ اثر “ R. Rosen “ مراجعه کنین.

در دهه های اخیر ، برخی از دانشمندان و محققین متوجه این امر شدن که بخش بسیار وسیعی از مسایل مورد بحث و مناقشه میان دانشمندای رشته های مختلف علوم ، هر چند دارای ظاهری متفاوت هستن ، اما ماهیت و باطنی کاملا مشابه دارن. با تلاش این دانشمندان برای پیدا کردن جنبه های مشترک علوم ، نهضتی شکل گرفت که منجر به ایجاد علوم میان رشته ای شد. مثل بیوشیمی ، بیوفیزیک ، بیومکانیک و . . .

با ادامه این مطالعات و تحقیقات ، معلوم شد که علوم مختلف نه تنها باطن یکسان و مشابه دارن ، بلکه این تشابه و تساوی کاملا نظام مند هست و از ساختارهای منسجم و قابل شناسایی برخورداره. یعنی اینکه اگر پدیده واحدی رو مثلا بشه از طریق سه شاخه علمی توصیف و تحلیل کرد ، در اساس ما باید با ترکیبی از این سه شاخه ، اون پدیده رو معرفی کنیم و به روابط بین علوم مذکور هم پی ببریم. این تفکر و رویکرد جدید ، اساس شکل گیری تفکر و روشی شد که به اون " تفکر سیستمی " گفته می شه.

بنابراین ، تفکر سیستمی بر خلاف سایر روشهای شناخت علمی که در یک رشته علمی و محدوده خاص اون رشد کردن و در نتیجه دست آورد هاشونم در همون محدوده بود ، در خارج از محدوده یک علم معین متولد شد و نتایج اون هم ، میان رشته ای هست. یعنی تفکر سیستمی با مجموعه ای متشکل از اجزاء سر و کار داره و نه با خود اجزاء.

به طور کلی می شه مبانی دو تفکر تجزیه مدار سنتی و سیستمی مدرن رو به روش زیر شرح داد.

مبانی تفکر سنتی تجزیه مدار :
از کتاب “ Applied General Systems Theory “ اثر “ J. P. Van Gigch “ نقل می کنم :

1. تاکید بر بخش فیزیکی پدیده ها
2. تاکید بر پایه ای بودن تجزیه و ترکیب پدیده ها در شکل گیری پدیده ای خاص
3. تاکید بر نگاه کمیتی بر پدیده ها
4. تاکید بر تحصیل نهایت دقت

مبانی تفکر سیستمی :
از کتاب “ General Systems Theory “ اثر “ Ludwig Von Bertalanffy “ نقل می کنم :

1. تاکید بر تصویر ارگانیک (زنده) از پدیده ها
2. تاکید بر کلیت پدیده ها و نه اجزای آن
3. تاکید بر مدلسازی بهینه (تا حد نیاز) از اجزاء و روابط مطلوب
4. تاکید بر اینکه شناخت ما از پدیده ها ، نه خود واقعیت ، بلکه تصور ما از واقعیت است.

بنابراین ، تفکر سیستمی به ما یادآوری می کنه که برای شناخت یک پدیده ، لزومی نداره که به اطلاعات کامل و دقیق (که اغلب غیر ممکنه) در مورد اجزاء اون دست پیدا کنیم. بلکه به دست آوردن اطلاعات کافی و مناسب در باره اجزای یک پدیده و شناخت روابط بین این اجزاء کافیه.

در آخر هم یه نمودار کشیدم که سیر شکل گیری تفکر سیستمی از بین علوم مختلف و همینطور نتایج این تفکر رو نشون می ده :


این نمودار از کتاب “ Management Systems “ اثر “ Peter Pschoderbek “ هست.


سال 1954 یه گروه تحقیقاتی در زمینه تئوری عمومی سیستم ها تشکیل شد که اعضای شورای مرکزی اون چهار نفر بودن. این چهار نفر عبارت بودن از :


Ludwig Von Bertalanffy (تخصص : زیست شناس)
Kenneth Boulding (تخصص : اقتصاددان)
Anatoly Rapoport (تخصص : ریاضیدان)
Ralph Gerard (تخصص : فیزیولوژیست)

این گروه که به " Society for General Systems Theory " معروف هستن 4 هدف زیر رو برای تحقیقات خودشون تعریف کردن :

1. انتقال دستاوردهای یک شاخه علمی به شاخه های دیگر علمی
2. ایجاد مدل های نظری در حوزه هایی که از این مدل ها بهره مند نیستن
3. مینیمم کردن همپوشانی مطالعات و تحقیقات نظری در شاخه های گوناگون غلمی
4. ایجاد وحدت میان علوم

Bertalanffy میگه : " بر خلاف پدیده های فیزیکی ، پدیده حیات فقط در organism ها دیده می شود. هر organism یک system است که اجزاء و اعمال آنها دارای روابط متقابل بوده و نظمی dynamic دارند. "

نکته بسیار مهم : همونطور که تو نمودار پیوست شده در پست قبلی مشاهده کردین و همچنین با توجه به تخصص های کمیته مرکزی 4 نفره جامعه تئوری عموری سیستم ها ، یک مطلب روشن وجود داره و اون چیزی نیست جز اینکه نظریه عمومی سیستم ها به شدت متاثر از 4 شاخه علمی " ریاضیات ، اقتصاد ، زیست شناسی و فیزیولوژی " هستش. در واقع موضوع و زمینه اصلی نظریه عمومی سیستم ها ، بررسی فرآیند " رشد و تکامل " هستش و در این مبحث ، فرض بر این هست که تمامی فرآیند های رشد و تکامل از یک الگوی واحد پیروی می کنن.

به عنوان مثال اگر شما به عنوان یک مهندس صنایع تو یه کارخونه تولید میل لنگ برای اتومبیل سواری مشغول به کار هستین و از شما خواسته شده که ظرفیت تولید واحد رو 8 درصد افزایش بدین ، این تئوری به شما می گه :

اگر شما نگرش سیستماتیک داشته باشین باید کارخونه و یا قسمتی از این کارخونه رو که در فرآیند افزایش ظرفیت تولید دخیل هست رو به عنوان یک سیستم جاندار در نظر بگیرین. حالا هدف شما این هست که این سیستم جاندار رشد کنه. با توجه به اساس تئوری سیستم ها شما می تونین از الگوهای مشابه رشد در سایر علوم استفاده کنین. مثلا شما می تونین به بررسی فرآیند رشد یک گیاه بپردازین و عوامل موثر در این رشد رو در کارخونه پیاده سازی کنین.

شما وقتی سراغ سیستم های رشد جاندار می رین ، یک اصل موضوع بسیار جالب رو پیدا می کنین. این اصل می گه یک موجود زنده برای رشد به طور خودکار از عوامل مثبت رشد استفاده می کنه. ما برای رشد یک گیاه کافیه که جلوی عوامل محدود کننده اون رو بگیریم و کاری به عوامل تسریع کننده نداشته باشیم. حالا شما می تونین این ایده رو در مورد پروژه افزایش ظرفیت تولید کارخونه مورد نظر هم به کار ببندین. یعنی برای افزایش میزان تولید ، به جای توجه به عوامل تسریع کننده تولید ، به عوامل کند کننده تولید بپردازین و اونها رو از بین ببرین. (لازم به توضیح هست که این اصل ، بسیار پر کاربرد و استراتژیک هست و تقریبا بزرگترین شرکتای جهان برای اعمال تغییرات تو کارهاشون از اون استفاده کردن. من در آخر این مباحث قصد دارم که چند تا مثال واقعی و کامل هم از به کارگیری تکنیک های مهندسی سیستم در دنیای تجارت و صنعت بزنم).

در آخر باید اینو بگم که نکته مهم این هست که فرآیندها یکسان هستن و نه اجزاء و حتی سیستم ها. شما می تونین به عنوان یک مهندس دارای تفکر سیستمی ، با مطالعه دقیق فرایندهای یک سیستم ، و الگوبرداری صحیح از سایر سیستم ها (حتی غیر مشابه) ، آینده سیستم مورد نظر رو در مورد سیستم خودتون پیاده کنین.

به طور کلی انواع سیستم ها رو از لحاظ میزان پیچیدگی ساختار و رفتار و عملکرد اونا می شه به دسته ها و سطوح مختلف تقسیم بندی کرد.

آقای Kenneth Boulding ، اقتصاددان شهیر ، سلسله مراتبی رو برای طبقه بندی سیستم های مختلف بر اساس میزان پیچیدگی ، به روش زیر ارایه کرده که در اون پیچیدگی سیستم های سطوح بالاتر بیشتر از سیستم های سطوح پایین تر هست و ویژگیها و قوانین سیستم های سطوح پایین تر در سیستم های سطوح بالاتر هم صدق می کنه :

1. سیستم های ایستا
این سطح ، ساده ترین نوع سیستم ها هستن که به اون سطح ساختارها هم گفته میشه. به عنوان مثال ، نمودارها ، جداول و تصاویر تو این سطح قرار می گیرن.

2. سیستم های متحرک ساده
این سطح ، که به اون سطح ساعت گونه ها هم گفته میشه ، شامل سیستم های ساده متحرکی هست که کنترلی بر روی رفتار خودشون ندارن و بر اساس قوانین از پیش تعیین شده رفتار می کنن. به عنوان مثال ، موتورهای بخار ، ساعت ، منظومه شمسی و . . . تو این سطح قرار دارن. در واقع اکثر قوانین و نظریه های علوم طبیعی تو این سطح قرار می گیرن.

3. سیستم های سایبرنتیکی
این سطح شامل سیستم هایی هست که به وسیله ابزارهایی ، توانایی کنترل خودکار خودشونو دارن و به عبارت دیگه خود تنظیم هستن. البته نکته مهم اینه که پارامترهای کنترل توسط عوامل محیطی برنامه ریزی می شن. به عنوان مثال ، می شه به موشک های بالستیک ، ترموستات و کامپیوتر اشاره کرد.

4. سیستم های تک سلولی
این سطح شامل اولین گونه جانداران هستن که به صورت تک سلولی و خودکفا بوده و توانایی تولید مثل دارن.

5. سیستم های گیاهی
تو سیستم های گیاهی یک نوع تقسیم کار بین سولی وجود داره و در عمل این سیستم ها برای دوره رشد خودشون از یه برنامه ریزی پیروی می کنن.

6. سیستم های حیوانی
سیستم های حیوانی با دارا بودن گیرنده های محیطی بیشتر و کاملتر مثل : چشم ، گوش ، پوست و . . . و همچنین با برخورداری از واحد پردازش مرکزی ( مغز یا توده متراکم عصبی ) ، توانای تحلیل و تفسیر اطلاعات دریافتی از محیط رو داشته و از سطح تحرک و خودآگاهی بیشتری نسبت به سیستم های گیاهی برخوردارن.

7. سیستم های انسانی
سیستم های انسانی ، نوع عالی سیستم های حیوانی هستن. به این ترتیب که بالاترین سطح خودآگاهی رو داشته و به این خودآگاهی ، اشراف دارن. یعنی اینکه بر خلاف سایر سیستم های حیوانی ، انسان میدونه که میدونه یا نه ! همچنین سیستم های انسانی در مراحل رشدشون ، علاوه بر هدف جو بودن ، کمال جو هم هستن. یعنی به صورت آگاهانه مراحل رشد و تکامل خودشونو انتخاب و برنامه ریزی می کنن ، هر چند که غیر ممکن باشه.

8. سیستم های سازمانی
سیستم های سازمانی در واقع پیچیده ترین سیستم هایی هستن که شناخته شدن ( چونکه سیستم هایی وجود دارن که شناخته شده نیستن و به همین خاطر هم ، تو این دسته بندی قرار نمیگیرن ، مثل سیستم های غیر طبیعی و انتزاعی ). واحدهای تشکیل دهنده سیستم های سازمانی در واقع خود انسان ها نیستن ، بلکه رفتار انسانها هستن. به همین خاطر هم این سیستم ها علاوه بر اینکه تحت تاثیر عواملی هستن که روی تک تک انسانها اثر میذارن ، تحت تاثیر عواملی هستن که روی روابط انسانی هم اثر میذارن ، مثل تاریخ ، هنر ، فرهنگ ، اخلاق ، سیاست و غیره.

با توجه به این طبقه بندی ، آقای John Nicholas تو کتا ب معروف خودش " Managing Business and Engineering Process " می گه که : سه سطح اول این طبقه بندی (سیستم های ایستا ، متحرک ساده و سایبرنتیکی ) که تو قلمرو علوم فیزیکی هستن و سه سطح دوم ( سیستم های تک سلولی ، گیاهی و حیوانی ) که تو قلمرو علوم زیستی هستن و همچنین دو سطح آخر ( سیستم های انسانی و سازمانی ) که تو قلمرو علوم اجتماعی هستن ، رابطه ای به هم پیوسته دارن. یعنی مثلا هر چند علم مدیریت بیشتر با سیستم های سطح هفت و هشت ارتباط داره ، ولی برای تحقق مطلوب اهداف ، میشه از سیستم های سطوح پایین تر هم استفاده کرد.