|
Егоров Дмитрий Геннадьевич О Единстве экономической теории |
|||||||||||
|
Приложение 3. Концепция самоорганизации: введение
Научно-философская мода на теорию самоорганизации привела к такому потоку публикаций на эту тему, что сам термин «самоорганизация» в глазах многих серьезных исследователей оказался несколько дискредитированным: «Становясь аттрактором с весьма широкой областью притяжения, синергетика рискует стать жертвой моды… Рост вширь грозит расплыванием, если не будет движения вглубь» [1]. Поэтому мы считаем необходимым в данном разделе раскрыть нашу трактовку синергетической проблематики: относительно кратко, отсылая заинтересованного в более основательном анализе этого вопроса читателя к специализированным работам. [2] Термин «синергетика» (от греч. “Synergeia” – совместное действие) предложен немецким физиком Г.Хакеном. Проведем обзор определений, встречающихся в соответствующей литературе: Самоорганизация – это процессы спонтанного упорядочивания (перехода от хаоса к порядку), образования и эволюции структур в открытых нелинейных средах; [3] Самоорганизация – это возникновение в системе структур без специфического воздействия извне, а только при неспецифической энергетической подпитке системы; [4] Самоорганизация – это возникновение и эволюция упорядоченных пространственно-временных структур; [5] Самоорганизация – это системное явление самопроизвольного возникновения и автономной поддержки сложных структур, порядков и согласованного поведения; [6] Самоорганизация – это процессы в активных средах. [7] Все вышеприведенные определения нельзя назвать строгими, во многом они обращены к интуиции исследователя. По нашему мнению, более удачно можно определить самоорганизацию в терминах теории информации. Если информация – мера неоднородности, или структурированности, то самоорганизацию можно рассматривать как генерацию информации. Мы определили [8] самоорганизацию как генерацию новой информации на более высоких (по отношению к элементарному) структурных уровнях. [9] Это определение корреспондирует в первую очередь с представлениями Г.Хакена, [10] трактующего самоорганизацию как саморождение смысла. Обратим внимание на различии организации и самоорганизации: Организация подразумевает воздействие извне. При самоорганизации воздействие извне отсутствует, или, точнее, не является предписывающим. Классическими явлениями подобного рода стали уже ячейки Бенара в жидкости или генерация лазерного излучения. Математическое описание синергетических систем производится, как правило, в виде системы нелинейных параболических уравнений типа “реакция-диффузия”: dU/dt=F(U)+DDU, где U - вектор состояния элементарного объема возбудимой среды (для химической системы компоненты вектора состояния - это концентрации реагентов, для экологической – количество животных на единицу площади, и т.д.), матрица D определяет коэффициенты переноса (вещества, энергии, информации), а нелинейная функция F(U) задает скорость взаимодействия (химических реакций, конкуренции за питание, энергию, и т.д.) в элементарном объеме. [11] При этом поток энергии - это необходимое условие, но не достаточное: нагревание тела тоже ведет к увеличению его энергии, однако не всякое нагревание меняет макропорядок системы. Необходимы обратные связи в системе; как пишут Крон с соавторами, [12] «в противоположность «классическому» описанию, в котором система рассматривается как сложный механизм, способный лишь реагировать на импульсы от окружающей среды, в новой теории систем играют рекурсивные функции: реакция системы становится новым возбуждением, следствие – причиной». [13] О соотношении синергетики и конкретных научных дисциплин: Мы выделяем [14] следующие уровни интеграции концепции самоорганизации в конкретную научную дисциплину: А) использование терминологии самоорганизации в научных работах – как знаков без внутреннего содержания, просто в силу модности соответствующих понятий; Б) использование общих представлений о самоорганизации - определение граничных условий систем, способных к самоорганизации (наличие обратных связей в системе, открытость, наличие энергетического потока извне, и т.д.). Применительно к экономике на этом уровне, как правило, выясняется, что фактически все экономические системы способны к самоорганизации; [15] В) обнаружение структур, генезис которых вероятно связан с процессами самоорганизации – применительно к экономике здесь можно упомянуть эконометрические работы, обнаруживающие, например, фрактальность трендов биржевых котировок[16]; Г) тестирование такого рода структур – то есть переход с качественного на количественный уровень исследования (измеряется размерность фракталов, тестируются периодические и квазипериодические последовательности на предмет наличия внутренней согласованности, и т.д.) [17]; Д) создание математической модели соответствующего синергетического процесса (как правило, системы дифференциальных уравнений, решения которых могут давать соответствующие аттракторы), и ее исследование (как правило, численное) – это и есть собственно синергетический уровень исследования. Тем не менее, уже уровни Б-В) требуют расширения парадигмальных представлений. Без этого исследователь не сможет сформулировать специфические требования к системам, способным к самоорганизации, а также не будет диагностировать соответствующие структуры (в силу парадигмальных фильтров восприятия). Уровень А) поэтому, будучи бессодержателен в естественнонаучном плане, выполняет роль привлечения внимания ученых к соответствующим понятиям, что может послужить основой для последующего развития более высоких уровней интеграции представлений синергетики в науки (в том числе – социальные). В заключение этого раздела сделаем краткий обзор рассмотренного материала: 1. в основе теории самоорганизации лежит определенный математический формализм (теория качественного анализа нелинейных дифференциальных уравнений), имеющий осмысленное истолкование в рамках теоретической схемы, включающей специфические представления о системе, причинности, пространственно-временных отношениях, связях с внешней средой; 2. этому математическому формализму и лежащим в его основе теоретическим представлениям могут быть адекватно поставлены в соответствие многие процессы, объекты и системы самой разнообразной природы (как в естественных, так и в гуманитарных науках); 3. это предполагает расширения парадигмальных представлений исследователей, так как онтологические и эпистемологические принципы, лежащие в основе теории самоорганизации, отличаются от их аналогов в классической парадигме; 4. таким образом, принципы, лежащие в основе теории самоорганизации становится инструментами научной эвристики в науке. Из этих тезисов следует, что построение математизированных (формализованных) теоретических схем на основе синергетики (самоорганизации) – безусловно ключевое направление развития наук (в том числе гуманитарных [18]).
|
[1] Баранцев Р.В. Имманентные проблемы синергетики // Вопросы философии. № 9. 2002. С. 91.
[2] Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980; Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику. М.: Наука, 1990, и др.
[3] Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Основания синергетики. СПб: Алетейя, 2002. С. 365.
[4] Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980.
[5] Давыдов В.А., Морозов В.Г. Галилеевы преобразования и распространение автоволновых фронтов во внешних полях // Успехи физических наук, 1996, т. 166, №3. С. 327.
[6] Хиценко В.Е. Эволюционный менеджмент // Менеджмент в России и за рубежом.
[7] Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику. М.: Наука, 1990.
[8] Егоров Д.Г. Информационные меры для анализа геологических самоорганизующихся систем. С-Пб, Наука, 1997.
[9] Поясним, почему мы вводим в определение оговорку о структурных уровнях системы: Самоорганизация на уровне изображенной на рисунке 1 модели означает, что частицы ведут себя уже не как упругие шары, но могут образовывать структуры. Образуются устойчивые пространственно-временные корреляции различных элементов, которые могут непосредственно между собой не взаимодействовать: передатчиком взаимодействия служит активная среда (подробнее условия самоорганизации обсуждаются ниже). На низших структурных уровнях при применении формулы (i.2) мы, тем не менее, не обнаружим никаких закономерных изменений в структуре системы. Зато на более высоких уровнях образуются кластеры элементарных элементов, закономерно структурированные.
[10] Хакен Г. Информация и самоорганизация. М.: Мир, 1991.
[11] Давыдов В.А., Морозов В.Г. Галилеевы преобразования и распространение автоволновых фронтов во внешних полях // Успехи физических наук, 1996, т. 166, №3. C. 327.
[12] Крон В., Кюпперс Г., Паслак Р. Самоорганизация: генезис научной революции // Концепция самоорганизации в исторической ретроспективе. С. 90.
[13] Поясним это абстрактное кибернетическое утверждение наглядными примерами. Возьмем лист бумаги, и поместим его над источником тепла. Нагреваясь, лист изогнется в складки. Аналогичные складки можно также получить на другом листе бумаги, просто смяв его руками. В том и в другом случае результатом мы имеем складки, образовавшиеся за счет прихода энергии извне, разница же в том, что при смятии руками система пассивно деформируется (так, как предписывают силы извне), а при нагревании структура меняет форму в соответствии со своими внутренними свойствами: теплопроводностью, жесткостью и т.д. Энергия подводится извне, но форма и амплитуда складок определяются свойствами самой системы. Усложним пример, и рассмотрим нагреваемую снизу жидкость. При превышении какой-то критической величины теплового потока в жидкости начинается конвекция, и образуются правильные гексагональные ячейки Бенара - явление это широко известно и изучено. Аналогичную картину, однако, можно получить, просто поместив на дно сосуда водяные насосы, принудительно прокачивающие жидкость так, чтобы она образовывала шестигранники. В первом случае мы будем иметь дело с явлением самоорганизации, во втором - с пассивной реакцией системы на внешнюю принуждающую силу.
[14] Егоров Д.Г. Эволюция философских оснований наук о Земле: от эмпирико-актуалистической к синергетической парадигме // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора философских наук. СПб: СПбГУ, 2001.
[15] см., например: Занг В.Б. Синергетическая экономика. М: Мир, 1999.
[16] Например: Mandelbrot B.B. A Multifractal Walk Down Wall Street // Scientific American. № 2, 1999; Mandelbrot В.В. Fractals and Scaling in Finance: Discontinuity, Concentration, Risk. Springer-Verlag, 1997, и др.
[17] Из изданных в последние годы в России работ можно отметить: Петерс Э. Хаос и порядок на рынках капитала. Новый аналитический взгляд на цикличность, цены и изменчивость рынка. М.: Мир, 2000; упомянем, наконец, что такого рода исследованиями занимался и автор этих строк: Егоров Д.Г. Синергетический анализ региональных процессов // Формирование и развитие рыночных отношений в регионе: Гл.2.6. Апатиты, КНЦ РАН, 1992. С. 91-92; Горяинов П.М., Егоров Д.Г., Иванюк Г.Ю. О структурно-вещественной самоорганизации в архейских железорудных ансамблях (Кольский полуостров). //ДАН, 1992, т.322, 6, с.1123-1127 (последняя работа выполнена на геологическом материале – что, однако, с методической точки зрения не так важно).
[18] Следует отметить, что ряд исследователей высказывали сомнения в плодотворности расширения области приложения синергетики на гуманитарные дисциплины. Так, В.Б.Губин, критикуя приложение синергетики в гуманитарных дисциплинах, пишет: «…ничего такого конкретного, как классическая термодинамика, и тем более линейного в качестве аналогии своим наукам они [гуманитарии] не воображали и ничего нового в их делах не появилось с развитием синергетики» (Губин В.Б. Синергетика как новый пирог для «постнеклассических ученых» или отзыв на автореферат докторской диссертации // Философские науки, № 2, 2003, с.123). Соглашаясь с В.Б.Губиным в том, что синергетический подход не должен сводиться к жонглированию новыми терминами (и не вступая в дискуссию по поводу гуманитарных наук в целом), заметим, тем не менее, что конкретно к экономике приведенная цитата отнесена быть не может. Уже с XVIII века (А.Смит) экономическая теория является предметом формального анализа на основе моделей атомизированного поведения отдельных субъектов (в ХХ веке, как правило - с максимизацией функции полезности как основой для математических моделей). При всем разнообразии таких подходов, они, в принципе, могут быть сопоставлены на формально-математическом уровне с уравнениями равновесной термодинамики.