Учебник вводит понятия требований, архитектуры, проверки и приёмки, конфигурации, управления работами, других традиционных понятий системной инженерии и системного менеджмента, непосредственно следующих из системного подхода. Но учебник не рассказывает о том, как разработать качественные требования и архитектуру, как тщательно провести проверку и приёмку системы, то есть книга не содержит описания практик современной системной инженерии и прикладных инженерных практик инженерии киберфизических систем, программной инженерии, системного менеджмента, культурного строительства, технологического предпринимательства, социальной инженерии. Изучение таких практик даже на кругозорном уровне обычно требует дополнительных долгосрочных усилий и отдельных курсов, но этому изучению должно предшествовать знакомство с фундаментальными дисциплинами, чему предназначен и наш учебник. Читатели предыдущих версий учебника неоднократно замечали, что после знакомства с системным мышлением учебники других инженерных, менеджерских, и даже творческих (например, хореография, спорт) дисциплин становятся понятней, и становится ясней взаимоувязанность разных дисциплин в сложном проекте, который работает с системами самых разных системных уровней – от простого «косного вещества» до человечества в целом.
После освоения материала книги по системному мышлению продолжать образование можно в двух противоположных направлениях:
• «дьявол в деталях»: углубиться в изучение отдельных инженерных, менеджерских, творческих, социальных дисциплин, то есть изучать отдельные прикладные практики. Это традиционное обучение инженерии, менеджменту, другим специальностям в их связи с реальной жизнью. Системное мышление позволит удерживать целостность изучаемого набора кругозорных и прикладных практик, а также переносить накопленный опыт из проекта в проект. Это образование практического инженера, менеджера, предпринимателя/основателя компаний, деятеля искусств, общественного деятеля/политика и т.д.: человека, который овладел системным мышлением и использует его для изменения мира к лучшему.
• «ангел в абстракциях» («знание принципов освобождает от знания фактов»): обобщить предлагаемое системное мышление с целью поднятия беглости в использовании его приёмов и распространения его на самые разные виды систем – для экспансии системного мышления на новые практики, новые классы систем (например, системы машинного обучения и искусственного интеллекта, системы из молодёжных субкультур и т.д.). По этому направлению можно углублять свои знания фундаментальных дисциплин интеллект-стека. Это образование человека, который занимается бесконечным познанием, бесконечным развитием. Мы крайне рекомендуем продолжить изучение материала учебника в курсе методологии10 (по факту этот курс является продолжением материала системного мышления, он посвящён жизненному циклу систем).
Активное участие в подготовке материала книги приняли преподаватели, аспиранты и студенты кафедры технологического предпринимательства МФТИ, преподаватели, студенты и выпускники Школы системного менеджмента, директорат Русского отделения INCOSE. Без их активного участия этот курс/учебник вряд ли был создан.
Большое спасибо за принципиальные вопросы, получившие отражение в книге, учебным программам по системной инженерии в УрФУ, МФТИ, МИФИ, МИРЭА-РТУ. Материалы книги неоднократно обсуждались на заседаниях Русских отделений INCOSE и SEMAT, автор выражает благодарность членам этих международных организаций за многочисленные замечания и предложения. Много ценных замечаний было представлено читателями блога автора (http://ailev.livejournal.com, трансляции блога есть в телеграме, мордокниге, вконтакте, фрифиде), учтены замечания десятков бета-тестеров.
Ваши замечания и предложения по поводу следующих версий книги/курса присылайте Анатолию Левенчуку (ailev@asmp.msk.su).
Для книги/курса есть чат поддержки в телеграм: https://t.me/systemsthinking_course
1. О мышлении
Перед тем, как заняться системным мышлением
Человечество вырвалось из царства природы. Масса всех людей сегодня составляет 300 миллионов тонн, это вдвое больше массы всех позвоночных, которые существовали на Земле до появления человеческой цивилизации. Техносфера (вещество, переработанное людьми под свои нужды) может быть оценена в 30 триллионов тонн, это больше 50кг на каждый квадратный метр поверхности земли11.
И всё это за счёт того, что человечество в своё распоряжение получило интеллект, чья функция – мышление, направленное на решение новых и новых классов задач, бесконечное развитие.
Системное мышление – это использование в мышлении понятий системного подхода (идеи о том, что весь мир состоит из взаимодействующих вложенных друг в друга физических систем, являющихся устойчивыми по отношению к окружающей их среде объектами). Современный человеческий человеко-машинный интеллект (люди думают сегодня уже не столько с помощью ручки-бумажки, сколько с помощью компьютера) основывается на знаниях фундаментальных дисциплин, которые насквозь пронизаны понятиями системного подхода и используются, чтобы рассуждать о системах самого разного масштаба: от элементарных частиц до квазаров. Вот эти дисциплины: инженерия, методология, риторика, этика, эстетика, исследования, рациональность, логика, алгоритмика, онтология, теория понятий, физика, математика, семантика, собранность, понятизация. Эти фундаментальные «безмасштабные» (термин из физики, scaleless, отсутствие указаний на размер обсуждаемых объектов – элементарная ли частица, человек, гора или квазар) дисциплины (знания, объяснительные теории) лежат в основе практик мышления, которые мы называем интеллект-стеком.
А ещё есть прикладные практики мышления и действия – они используют мыслительные практики интеллект-стека для того, чтобы создавать и изменять (то есть вести инженерные работы) системы какого-то определённого масштаба, какого-то определённого уровня организации, эволюционного уровня, системного уровня. Разные варианты названий уровней – это разные варианты сказать об одном и том же в части выбора конкретного масштаба/размера систем разного вида: мы будем выделять тут уровни вещества, киберфизических систем как механоэлектрических с компьютерами в их составе, живых существ, разумных личностей, организаций, сообществ, обществ, человечества). Скажем, классическая системная инженерия – это инженерия киберфизических систем (роботов, авиалайнеров), медицина – это инженерия (главным образом ремонт) человеческих существ, образование – это инженерия (главным образом модернизация) личности, менеджмент – это организационная инженерия.
Системный подход оказался настолько важен в инженерии, что сама инженерия в её наиболее общем варианте стала называться «Системная инженерия». Впрочем, и о современной методологии можно смело говорить «системная методология», ибо в её основе тоже существенно использована идея системного подхода, да и физика использует понятие «физической системы» в качестве одного из основных, и сам термин пошёл оттуда. Другое дело, что физику «системной» не называют, там системы привычны. А вот «системная биология» – это инженерия искусственной жизни. Подробней об интеллект-стеке фундаментальных/безмасштабных практик и наборе прикладных практик для систем разных масштабов/разных уровней организации/системных уровней можно узнать в курсе «Образование для образованных»12.
Тем самым системное мышление – это некоторое подмножество мышления как работы интеллекта, а именно некоторое множество мыслительных приёмов из самых разных дисциплин, которые используют отношение «часть-целое» между объектами в физическом мире. Это удивительно эффективные мыслительные приёмы, которые помогают разобраться со сложностью окружающего мира.
Перед тем, как заняться изучением системного мышления, нужно понять общие требования к мышлению (не только системному! К другим мыслительным практикам тоже!). Также нужно ответить на вопрос: чем отличается системность и систематичность. А ещё в мире существует много вариантов системного мышления, базирующихся на разных вариантах системного подхода, так что нужно будет понять, какой вариант выбран для нашей книги/курса.
Дальше в этом разделе будет некоторое количество замечаний, как относиться к терминологии (слова-термины важны, и не важны!), понять уровень формальности системного мышления, и понять, не мешает ли системное мышление творчеству (в учебнике же приведены шаблоны эффективного мышления, которые отлично работают, но может ли быть «творчество по шаблону»? Да, конечно!).
Но можно ли вообще научить мышлению, или нужно просто родиться умным? А какие стадии обучения мышлению? Сразу скажем, что наша книга как учебник езды на велосипеде: чтение книги многое вам расскажет про системное мышление, но не факт, что после прочтения книги вы станете системным мыслителем. Нужна практика! Даже решение задач по системному мышлению имеет свои особенности. А после обучения нужно ещё и перейти к использованию мышления в реальной жизни, это ещё труднее, чем научиться решать задачи (ибо задачу из учебника ты просто решаешь, а в жизни задачу надо сначала поставить, и только потом решить – и ставить задачи труднее, чем их решать).
И только после рассказа обо всём этом в следующей главе мы начнём изучать основные понятия системного подхода и связанные с ними мыслительные приёмы самых разных фундаментальных дисциплин. Продолжением нашего курса/книги будет отдельный курс по (системной) методологии, где понятия системного подхода будут использованы для обсуждения устройства труда (методов труда) по созданию систем как жизненного цикла систем (это живые системы «вырастают сами», но если речь идёт о создании чего-то людьми, то нужно обсудить, как связаны системы-создатели, состоящие из людей и инструментов с создаваемыми ими целевыми системами). Дальше системное мышление и системная методология будут использованы в курсе (безмасштабной, для всех видов систем) системной инженерии13. И дальше всё это может быть использовано для всевозможных прикладных курсов – и кругозорных «по верхам», и профессиональных подробных.
Особенности подачи учебного материала
Наша книга/курс – это не справочник или монография. Это учебник. В учебнике этом есть новации образовательной формы, которые могут вызвать удивление у не знакомого с ними студента14:
• Используются принципы «разнесения» (spacing) и «перемешки» (interleaving). В тексте идёт постоянное возвращение к каким-то темам через разные промежутки времени (spacing), одновременное обсуждение винегрета из трёх-четырёх тем (interleaving) вместо строго последовательного их изложения. Последовательного изложения тем, группировки нескольких примеров на одну тему (в образовании это blocking), как это обычно делается – этого нет намеренно! Студенты интуитивно считают, что упорядоченное сжатое изложение материала по одной теме (blocking) и легче в восприятии, и лучше для последующего вспоминания. Но эксперименты показывают, что перемешка (interleaving) и перерывы в подаче темы (spacing) замедляют обучение, ибо более трудны в восприятии, но зато существенно улучшают результаты обучения15.
• некоторые фрагменты текста повторяются в довольно похожих формулировках, иногда через пару абзацев, а иногда через десяток страниц, иногда через сотню страниц. И это не один раз – некоторые мысли повторяются десятки раз! Повторения тоже намеренны, текст учитывает необходимость повторения, ибо курс обычно проходится/книга прочитывается за два-три месяца, и к концу изучения последних глав содержимое первых глав успевает забываться, это описывается кривой забывания16. Мы понимаем, что не все решатся перечитывать учебник «для повторения», да ещё и в середине первого чтения, так что мы просто встроили немного повторения в однократное прочтение. Но мы уверены, что всё равно будет крайне полезно прочесть этот учебник второй раз. Дело не в том, что в текст встроено мало повторений. Дело в том, что понимание при повторном чтении будет совсем другим! Опыт показывает, что второй раз учебник читается «как в первый»: вычитывается из него совсем другое. Впрочем, этим наша книга/учебник не отличается от любых других не самых простых текстов.
• Терминология не фиксирована, в явном виде везде используются синонимические ряды. Нельзя быстро пробежаться глазами по фразе, чтобы понять её! Требуется каждый раз понимать, не какое слово написано, а какое понятие имеется в виду! Да, это тоже намеренно. В жизни вам не будут встречаться слова из учебника (не встречаете же вы в жизни «физические тела», хотя в учебнике физики речь именно о них), а в учебнике нет слов из жизни (в учебнике физики не описан полёт пустой бутылки в мусорную корзину, а описан полёт физического тела неведомо куда). Наш учебник готовит к этой ситуации: присваивание типов из учебника объектам из жизни делается не на основе схожести названий (слов), а на основе схожести понятий (ментальных моделей, стоящих за использованными словами-терминами)! Чтение становится более медленным, но это не так плохо!
Обучение оказывается тем редким случаем, когда «разнесение», «распыление», «повторение» и нефиксированная терминология полезны для результата (но, конечно, они замедляют само обучение)!
В курсе системного мышления (в книге этого нет, поэтому мы настоятельно советуем проходить курс17, а не просто читать книгу) вам потребуется решать кейсы, делать упражнения, выполнять задания и давать обоснования этих решений. Не ленитесь давать обоснования! При решении задач вы поднимете беглость в использовании терминологии. Вместо «смутных ощущений» верности или неверности ответов вам придётся выразить рассуждение о верности ответа каким-то текстом, и термины перестанут «вертеться на кончике языка», но не вспоминаться. Вам пригодится эта учебная тренировка в написании обоснований, когда вы будете общаться с коллегами в рабочей ситуации.
Для усвоения материала мы не советуем писать конспекты/изложение материала учебника, не советуем использовать подчёркивание отдельных фраз – это студенческие легенды про то, как надо учиться, но это бесполезно и никак не улучшает усвоение материала. Мы советуем писать короткие тексты по всем мыслям, которые пришли к вам в голову при чтении книги/курса, жанр «сочинения», а не «изложения/шпаргалки». Очень помогает и стимулирует публиковать эти заметки, например, в блоге. У вас же есть аккаунт в какой-то социальной сети? Вот туда и пишите. Ваши собственные мысли, собственные модели, которые вызовет чтение этой книги – это важная информация. Не теряйте эти мысли, ищите для них слова, записывайте, делитесь этими мыслями с миром. Эта образовательная стратегия мышления письмом/моделированием18 очень хорошо себя зарекомендовала.
Если проходить курс оказывается очень трудно, то есть облегчённая версия курса, которая будет «ступенькой» в освоении системного мышления и методологии, курс так и называется «Введение в системное мышление»19. А уже после его окончания попытайтесь пройти ещё раз наш курс, вам будет существенно легче это делать.