Systemtheorie
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Die Systemtheorie ist die interdisziplinäre Untersuchung von Systemen, d. h. von zusammenhängenden Gruppen miteinander verbundener, voneinander abhängiger Komponenten, die natürlich oder vom Menschen geschaffen sein können. Jedes System hat kausale Grenzen, wird von seinem Kontext beeinflusst, ist durch seine Struktur, Funktion und Rolle definiert und drückt sich durch seine Beziehungen zu anderen Systemen aus. Ein System ist "mehr als die Summe seiner Teile", indem es Synergie oder emergentes Verhalten zum Ausdruck bringt. ⓘ
Die Veränderung einer Komponente eines Systems kann sich auf andere Komponenten oder das gesamte System auswirken. Es kann möglich sein, diese Veränderungen in den Verhaltensmustern vorherzusagen. Bei Systemen, die lernen und sich anpassen, hängen das Wachstum und der Grad der Anpassung davon ab, wie gut sich das System mit seiner Umwelt und anderen Kontexten, die seine Organisation beeinflussen, auseinandersetzt. Manche Systeme unterstützen andere Systeme, indem sie das andere System aufrechterhalten, um ein Versagen zu verhindern. Ziel der Systemtheorie ist es, die Dynamik, die Einschränkungen, die Bedingungen und die Beziehungen eines Systems zu modellieren und Prinzipien (wie Zweck, Maß, Methoden, Werkzeuge) zu ermitteln, die auf andere Systeme auf jeder Verschachtelungsebene und in einer Vielzahl von Bereichen angewendet werden können, um eine optimale Gleichheit zu erreichen. ⓘ
Bei der allgemeinen Systemtheorie geht es darum, allgemein anwendbare Konzepte und Grundsätze zu entwickeln, im Gegensatz zu Konzepten und Grundsätzen, die für einen bestimmten Wissensbereich spezifisch sind. Sie unterscheidet zwischen dynamischen oder aktiven Systemen und statischen oder passiven Systemen. Aktive Systeme sind Aktivitätsstrukturen oder Komponenten, die in Verhaltensweisen und Prozessen interagieren oder durch formale kontextuelle Randbedingungen (Attraktoren) miteinander in Beziehung stehen. Passive Systeme sind Strukturen und Komponenten, die verarbeitet werden. So ist beispielsweise ein Programm passiv, wenn es eine Datei auf der Festplatte ist, und aktiv, wenn es im Speicher läuft. Das Gebiet ist verwandt mit dem Systemdenken, der Maschinenlogik und der Systemtechnik. ⓘ
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Systemtheorie ist eine interdisziplinäre Betrachtungsweise, in der grundlegende Aspekte und Prinzipien von Systemen zur Beschreibung und Erklärung unterschiedlich komplexer Phänomene herangezogen werden. ⓘ
So verschiedene Gegenstandsbereiche und Modelle wie das Sonnensystem, biologische Zellen, der Mensch, eine Familie, eine Organisation, ein Staat, aber auch Maschinen und Computernetzwerke können als Systeme aufgefasst und systemtheoretisch beschrieben werden. Kognitive Prozesse des Erkennens und Problemlösens, die auf Konzepte der Systemtheorie Bezug nehmen, werden oft unter dem Begriff Systemdenken zusammengefasst. ⓘ
Die Analyse von Strukturen, Dynamiken und Funktionen soll eine umfassendere Sicht ermöglichen und realistischere Vorhersagen über das Systemverhalten erlauben. Systemtheoretische Begriffe werden in den verschiedensten wissenschaftlichen Disziplinen angewandt. „Die Systemtheorie hat von Anfang an das Ziel verfolgt, der Zersplitterung des Wissens in den wissenschaftlichen Disziplinen entgegenzuwirken.“ ⓘ
Die Systemtheorie ist sowohl eine allgemeine und eigenständige Disziplin als auch ein weitverzweigter und heterogener Rahmen für einen interdisziplinären Diskurs, der den Begriff System als Grundkonzept führt. Es gibt folglich sowohl eine allgemeine „Systemtheorie“ als auch eine Vielzahl unterschiedlicher, zum Teil widersprüchlicher und konkurrierender Systemdefinitionen und -begriffe. Es hat sich heute jedoch eine relativ stabile Reihe an Begriffen und Theoremen herausgebildet, auf die sich der systemtheoretische Diskurs bezieht. ⓘ
Schlüsselbegriffe
- System: eine Gruppe von interagierenden, voneinander abhängigen Teilen, die ein komplexes Ganzes bilden.
- Grenzen: Barrieren, die ein System definieren und es von anderen Systemen in einer Umgebung unterscheiden.
- Homöostase: die Tendenz eines Systems, gegenüber externen Störungen widerstandsfähig zu sein und seine Hauptmerkmale beizubehalten.
- Anpassung: Die Tendenz eines Systems, die notwendigen internen Veränderungen vorzunehmen, um sich selbst zu schützen und seinen Zweck weiterhin zu erfüllen.
- Reziproke Transaktionen: zirkuläre oder zyklische Interaktionen, die Systeme eingehen, so dass sie sich gegenseitig beeinflussen.
- Rückkopplungsschleife: der Prozess, durch den sich Systeme auf der Grundlage von Beobachtungen ihres aktuellen Zustands selbst korrigieren.
- Durchsatz: die Rate des Energietransfers zwischen einem System und seiner Umgebung im Laufe der Zeit.
- Mikrosystem: das System, das dem Kunden am nächsten ist.
- Mesosystem: Beziehungen zwischen Systemen in einer Umgebung.
- Exosystem: eine Beziehung zwischen zwei Systemen, die eine indirekte Wirkung auf ein drittes System hat.
- Makrosystem: ein größeres System, das die Kunden beeinflusst, z. B. die Politik, die Verwaltung von Anspruchsprogrammen und die Kultur.
- Äquifinalität: Die Art und Weise, wie Systeme auf verschiedenen Wegen das gleiche Ziel erreichen können.
- Offene und geschlossene Systeme
- Chronosystem: ein System, das aus bedeutenden Lebensereignissen besteht, die die Anpassung beeinflussen.
- Isomorphismus: Struktur-, Verhaltens- und Entwicklungsmerkmale, die in allen Systemen gleich sind.
- Systemarchitektur:
- Systemanalyse: ⓘ
Überblick
Die Systemtheorie findet sich in der Arbeit von Praktikern in vielen Disziplinen, zum Beispiel in den Werken des Biologen Ludwig von Bertalanffy, des Linguisten Béla H. Bánáthy und des Soziologen Talcott Parsons; in der Untersuchung ökologischer Systeme durch Howard T. Odum, Eugene Odum, in der Organisationstheorie von Fritjof Capra, in der Managementlehre von Peter Senge, in interdisziplinären Bereichen wie der Personalentwicklung in den Arbeiten von Richard A. Swanson und in den Arbeiten der Pädagogen Debora Hammond und Alfonso Montuori. ⓘ
Als transdisziplinäres, interdisziplinäres und multiperspektivisches Unterfangen vereint die Systemtheorie Prinzipien und Konzepte aus der Ontologie, der Wissenschaftsphilosophie, der Physik, der Informatik, der Biologie und den Ingenieurwissenschaften sowie aus der Geographie, der Soziologie, der Politikwissenschaft, der Psychotherapie (insbesondere der Familiensystemtherapie) und der Wirtschaftswissenschaft. ⓘ
Die Systemtheorie fördert den Dialog zwischen autonomen Fachgebieten sowie innerhalb der Systemwissenschaft selbst. In dieser Hinsicht, mit der Möglichkeit von Fehlinterpretationen, glaubte von Bertalanffy, dass eine allgemeine Systemtheorie "ein wichtiges Regulativ in der Wissenschaft sein sollte", um vor oberflächlichen Analogien zu schützen, die "in der Wissenschaft nutzlos und in ihren praktischen Konsequenzen schädlich sind". ⓘ
Andere bleiben näher an den direkten Systemkonzepten, die von den ursprünglichen Systemtheoretikern entwickelt wurden. Ilya Prigogine vom Center for Complex Quantum Systems an der University of Texas hat sich beispielsweise mit emergenten Eigenschaften befasst und ist der Meinung, dass sie Analogien für lebende Systeme bieten. Die Unterscheidung der Autopoiesis, wie sie von Humberto Maturana und Francisco Varela vorgenommen wurde, stellt eine weitere Entwicklung in diesem Bereich dar. Wichtige Namen der zeitgenössischen Systemwissenschaft sind unter anderem Russell Ackoff, Ruzena Bajcsy, Béla H. Bánáthy, Gregory Bateson, Anthony Stafford Beer, Peter Checkland, Barbara Grosz, Brian Wilson, Robert L. Flood, Allenna Leonard, Radhika Nagpal, Fritjof Capra, Warren McCulloch, Kathleen Carley, Michael C. Jackson, Katia Sycara und Edgar Morin. ⓘ
Mit den modernen Grundlagen für eine allgemeine Systemtheorie nach dem Ersten Weltkrieg weist Ervin László im Vorwort zu Bertalanffys Buch Perspectives on General System Theory darauf hin, dass die Übersetzung von "general system theory" aus dem Deutschen ins Englische "ein gewisses Maß an Verwüstung angerichtet hat":
Sie (die Allgemeine Systemtheorie) wurde als Pseudowissenschaft kritisiert und als nichts anderes als eine Ermahnung, die Dinge ganzheitlich zu betrachten. Solche Kritiken hätten ihren Sinn verloren, wenn man erkannt hätte, dass von Bertalanffys Allgemeine Systemtheorie eine Perspektive oder ein Paradigma ist und dass solche grundlegenden konzeptionellen Rahmen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung exakter wissenschaftlicher Theorie spielen. Die Allgemeine Systemtheorie ist nicht direkt mit einer Interpretation vereinbar, die oft auf die "Allgemeine Systemtheorie" angewandt wird, nämlich, dass sie eine (wissenschaftliche) "Theorie allgemeiner Systeme" ist. Sie als solche zu kritisieren, bedeutet, auf Strohmänner zu schießen. Von Bertalanffy eröffnete etwas viel Weiteres und von viel größerer Bedeutung als eine einzelne Theorie (die, wie wir heute wissen, immer falsifiziert werden kann und in der Regel ein kurzlebiges Dasein hat): Er schuf ein neues Paradigma für die Entwicklung von Theorien. ⓘ
Theorie (oder Lehre) "hat im Deutschen eine viel umfassendere Bedeutung als die nächstliegenden englischen Wörter 'theory' und 'science'," ebenso wie Wissenschaft (oder 'Science'). Diese Begriffe beziehen sich auf einen organisierten Wissensbestand und "jede systematisch dargestellte Menge von Konzepten, ob empirisch, axiomatisch oder philosophisch" dargestellt, während viele Lehre mit Theorie und Wissenschaft in der Etymologie allgemeiner Systeme assoziieren, obwohl es sich ebenfalls nicht sehr gut aus dem Deutschen übersetzen lässt; sein "engstes Äquivalent" wird mit "Lehre" übersetzt, klingt aber "dogmatisch und abwegig". Eine adäquate Bedeutungsüberschneidung findet sich im Wort "nomothetisch", das "die Fähigkeit, einen dauerhaften Sinn zu postulieren" bedeuten kann. Während die Idee einer "allgemeinen Systemtheorie" bei der Übersetzung viele ihrer ursprünglichen Bedeutungen verloren haben mag, wurde die Systemtheorie durch die Definition einer neuen Denkweise über Wissenschaft und wissenschaftliche Paradigmen zu einem weit verbreiteten Begriff, der beispielsweise zur Beschreibung der gegenseitigen Abhängigkeit der in Organisationen geschaffenen Beziehungen verwendet wird. ⓘ
Ein System in diesem Bezugsrahmen kann regelmäßig interagierende oder miteinander in Beziehung stehende Gruppen von Aktivitäten enthalten. Wenn einige Theoretiker beispielsweise den Einfluss der Entwicklung von einer "individuell orientierten Arbeitspsychologie [zu] einer system- und entwicklungsorientierten Organisationspsychologie" feststellen, erkennen sie an, dass Organisationen komplexe soziale Systeme sind; die Trennung der Teile vom Ganzen verringert die Gesamteffektivität von Organisationen. Dieser Unterschied zu herkömmlichen Modellen, die sich auf Individuen, Strukturen, Abteilungen und Einheiten konzentrieren, trennt Teile vom Ganzen, anstatt die gegenseitige Abhängigkeit zwischen Gruppen von Individuen, Strukturen und Prozessen anzuerkennen, die das Funktionieren einer Organisation ermöglichen. ⓘ
László erklärt, dass die neue Systemsicht der organisierten Komplexität "einen Schritt über die Newtonsche Sicht der organisierten Einfachheit" hinausgeht, die die Teile vom Ganzen trennt oder das Ganze ohne Bezug zu den Teilen versteht. Die Beziehung zwischen Organisationen und ihrer Umgebung kann als die wichtigste Quelle von Komplexität und Interdependenz angesehen werden. In den meisten Fällen weist das Ganze Eigenschaften auf, die sich aus der Analyse der einzelnen Elemente nicht ableiten lassen. ⓘ
Béla H. Bánáthy, der zusammen mit den Gründern der Systemgesellschaft die Auffassung vertrat, dass der Zweck der Wissenschaft "das Wohl der Menschheit" ist, hat bedeutende und weitreichende Beiträge zum Bereich der Systemtheorie geleistet. Für die Primer Group der International Society for the System Sciences definiert Bánáthy eine Perspektive, die diese Sichtweise wiederholt:
Die Systemsicht ist eine Weltanschauung, die auf der Disziplin der Systemforschung basiert. Im Mittelpunkt der Systemforschung steht das Konzept des SYSTEMS. Im allgemeinsten Sinne bedeutet System eine Konfiguration von Teilen, die durch ein Netz von Beziehungen miteinander verbunden und zusammengefügt sind. Die Primer-Gruppe definiert ein System als eine Familie von Beziehungen zwischen den Mitgliedern, die als Ganzes wirken. Von Bertalanffy definierte System als "Elemente in ständiger Beziehung". ⓘ
Beispiele für Anwendungen
In der Kunst
| Marketing-Operationen ⓘ |
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In der Biologie
Die Systembiologie ist eine Bewegung, die sich auf mehrere Trends in der biowissenschaftlichen Forschung stützt. Befürworter beschreiben die Systembiologie als ein auf der Biologie basierendes interdisziplinäres Studiengebiet, das sich auf komplexe Interaktionen in biologischen Systemen konzentriert und behauptet, dass es eine neue Perspektive (Holismus statt Reduktion) verwendet. ⓘ
Vor allem seit dem Jahr 2000 wird der Begriff in den Biowissenschaften breit und in unterschiedlichen Zusammenhängen verwendet. Ein häufig genanntes Ziel der Systembiologie ist die Modellierung und Entdeckung emergenter Eigenschaften, d. h. von Eigenschaften eines Systems, dessen theoretische Beschreibung die einzig sinnvollen Techniken erfordert, die in den Aufgabenbereich der Systembiologie fallen. Es wird vermutet, dass Ludwig von Bertalanffy 1928 den Begriff Systembiologie geprägt hat. ⓘ
Zu den Teildisziplinen der Systembiologie gehören:
- Systemische Neurowissenschaft
- Systemische Pharmakologie ⓘ
Ökologie
Die Systemökologie ist ein interdisziplinäres Gebiet der Ökologie, das einen ganzheitlichen Ansatz zur Untersuchung ökologischer Systeme, insbesondere von Ökosystemen, verfolgt; sie kann als Anwendung der allgemeinen Systemtheorie auf die Ökologie betrachtet werden. ⓘ
Im Mittelpunkt des systemökologischen Ansatzes steht die Vorstellung, dass ein Ökosystem ein komplexes System ist, das emergente Eigenschaften aufweist. Die Systemökologie konzentriert sich auf Interaktionen und Transaktionen innerhalb und zwischen biologischen und ökologischen Systemen und befasst sich insbesondere mit der Art und Weise, wie die Funktionsweise von Ökosystemen durch menschliche Eingriffe beeinflusst werden kann. Sie nutzt und erweitert Konzepte aus der Thermodynamik und entwickelt andere makroskopische Beschreibungen komplexer Systeme. ⓘ
In der Chemie
Die Systemchemie ist die Wissenschaft, die sich mit der Untersuchung von Netzwerken interagierender Moleküle befasst, um aus einem Satz (oder einer Bibliothek) von Molekülen mit verschiedenen hierarchischen Ebenen und emergenten Eigenschaften neue Funktionen zu schaffen. Die Systemchemie steht auch im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens (Abiogenese). ⓘ
In der Technik
Systems Engineering ist ein interdisziplinärer Ansatz und ein Mittel, um die Realisierung und den Einsatz erfolgreicher Systeme zu ermöglichen. Es kann als die Anwendung von Ingenieurtechniken auf die Entwicklung von Systemen sowie als die Anwendung eines Systemansatzes auf die Entwicklungsarbeit betrachtet werden. Systems Engineering integriert andere Disziplinen und Fachgruppen in eine Teamarbeit und bildet einen strukturierten Entwicklungsprozess, der vom Konzept über die Produktion bis hin zu Betrieb und Entsorgung reicht. Die Systemtechnik berücksichtigt sowohl die geschäftlichen als auch die technischen Anforderungen aller Kunden mit dem Ziel, ein Qualitätsprodukt zu liefern, das die Bedürfnisse der Benutzer erfüllt. ⓘ
Benutzerzentrierter Entwurfsprozess
Systemdenken ist ein entscheidender Teil des benutzerzentrierten Designprozesses und notwendig, um die gesamten Auswirkungen eines neuen Informationssystems für die Mensch-Computer-Interaktion (HCI) zu verstehen. Dies zu übersehen und Software zu entwickeln, ohne die Erkenntnisse der zukünftigen Benutzer (vermittelt durch User Experience Designer) zu berücksichtigen, ist ein schwerwiegender Designfehler, der zum völligen Versagen von Informationssystemen, zu erhöhtem Stress und psychischen Erkrankungen bei den Benutzern von Informationssystemen und damit zu erhöhten Kosten und einer enormen Verschwendung von Ressourcen führen kann. Es ist derzeit erstaunlich selten, dass Organisationen und Regierungen die Projektmanagemententscheidungen untersuchen, die zu schwerwiegenden Designmängeln und mangelnder Benutzerfreundlichkeit führen. ⓘ
Das Institute of Electrical and Electronics Engineers schätzt, dass etwa 15 % der geschätzten 1 Billion Dollar, die jedes Jahr für die Entwicklung von Informationssystemen aufgewendet werden, völlig verschwendet werden und die produzierten Systeme vor der Implementierung durch völlig vermeidbare Fehler verworfen werden. Laut dem CHAOS-Bericht, der 2018 von der Standish Group veröffentlicht wurde, scheitert die große Mehrheit der Informationssysteme oder scheitert teilweise:
Reiner Erfolg ist die Kombination aus hoher Kundenzufriedenheit und hohem Return on Value für die Organisation. Die entsprechenden Zahlen für das Jahr 2017 lauten: erfolgreich: 14%, herausgefordert: 67%, gescheitert: 19%. ⓘ
In der Mathematik
Die Systemdynamik ist ein Ansatz zum Verständnis des nichtlinearen Verhaltens komplexer Systeme im Zeitverlauf unter Verwendung von Beständen, Flüssen, internen Rückkopplungsschleifen und Zeitverzögerungen. ⓘ
In den Sozial- und Geisteswissenschaften
- Systemtheorie in der Anthropologie
- Systemtheorie in der Archäologie
- Systemtheorie in der Politikwissenschaft ⓘ
Psychologie
Die Systempsychologie ist ein Zweig der Psychologie, der das menschliche Verhalten und Erleben in komplexen Systemen untersucht. ⓘ
Inspiriert wurde sie von der Systemtheorie und dem Systemdenken sowie von den Grundlagen der theoretischen Arbeit von Roger Barker, Gregory Bateson, Humberto Maturana und anderen. Es handelt sich um einen Ansatz in der Psychologie, bei dem Gruppen und Individuen als Systeme in Homöostase betrachtet werden. Die Systempsychologie "umfasst den Bereich der Ingenieurpsychologie, befasst sich aber darüber hinaus eher mit gesellschaftlichen Systemen und mit der Untersuchung des motivationalen, affektiven, kognitiven und Gruppenverhaltens, das den Namen Ingenieurpsychologie trägt." ⓘ
In der Systempsychologie werden Merkmale des Organisationsverhaltens (wie individuelle Bedürfnisse, Belohnungen, Erwartungen und Eigenschaften der Menschen, die mit den Systemen interagieren) "berücksichtigt, um ein effektives System zu schaffen." ⓘ
Geschichte
Vorläufer
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Das Systemdenken lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen, sei es bei den ersten schriftlichen Kommunikationssystemen wie der sumerischen Keilschrift oder den Maya-Zahlen oder bei den Ingenieursleistungen der ägyptischen Pyramiden. In Abgrenzung zu den westlichen rationalistischen Traditionen der Philosophie identifizierte C. West Churchman das I Ging oft als einen Systemansatz, der einen ähnlichen Bezugsrahmen wie die vorsokratische Philosophie und Heraklit hat. Ludwig von Bertalanffy führte Systemkonzepte auf die Philosophie von G.W. Leibniz und Nikolaus von Kues' coincidentia oppositorum zurück. Moderne Systeme können zwar wesentlich komplizierter erscheinen, aber sie können auch in der Geschichte verankert sein. ⓘ
Figuren wie James Joule und Sadi Carnot stellen einen wichtigen Schritt zur Einführung des Systemansatzes in die (rationalistischen) Naturwissenschaften des 19. Jahrhunderts dar, auch bekannt als Energiewende. Die Thermodynamik dieses Jahrhunderts, die von Rudolf Clausius, Josiah Gibbs und anderen entwickelt wurde, etablierte das Systemreferenzmodell als formales wissenschaftliches Objekt. ⓘ
Ähnliche Ideen finden sich in den Lerntheorien, die sich aus denselben grundlegenden Konzepten entwickelt haben und betonen, wie das Verstehen aus der Kenntnis von Konzepten sowohl in Teilen als auch in ihrer Gesamtheit resultiert. Tatsächlich verlief Bertalanffys organismische Psychologie parallel zur Lerntheorie von Jean Piaget. Einige sehen interdisziplinäre Perspektiven als entscheidend an, um sich von den Modellen und Denkweisen des Industriezeitalters zu lösen, in dem Geschichte für Geschichte und Mathematik für Mathematik steht, während die geistes- und naturwissenschaftlichen Fächer getrennt bleiben und viele den Unterricht als behavioristische Konditionierung betrachten. ⓘ
Das zeitgenössische Werk von Peter Senge bietet eine ausführliche Diskussion der alltäglichen Kritik an Bildungssystemen, die auf konventionellen Annahmen über das Lernen beruhen, einschließlich der Probleme mit fragmentiertem Wissen und dem Mangel an ganzheitlichem Lernen aufgrund des "Maschinenzeitalter-Denkens", das zu einem "vom täglichen Leben getrennten Schulmodell" wurde. Auf diese Weise versuchen einige Systemtheoretiker, Alternativen zu den orthodoxen Theorien, die auf klassischen Annahmen beruhen, zu bieten und diese weiterzuentwickeln, darunter Personen wie Max Weber und Émile Durkheim in der Soziologie und Frederick Winslow Taylor im wissenschaftlichen Management. Die Theoretiker strebten nach ganzheitlichen Methoden, indem sie Systemkonzepte entwickelten, die sich in verschiedene Bereiche integrieren ließen. ⓘ
Manche mögen den Widerspruch des Reduktionismus in der konventionellen Theorie (die einen einzelnen Teil zum Gegenstand hat) einfach als ein Beispiel für veränderte Annahmen betrachten. Der Schwerpunkt der Systemtheorie verlagert sich von den Teilen auf die Organisation der Teile, wobei die Wechselwirkungen der Teile nicht als statische und konstante, sondern als dynamische Prozesse erkannt werden. Mit der Entwicklung einer offenen Systemperspektive wurden die herkömmlichen geschlossenen Systeme in Frage gestellt. Die Verlagerung von absoluten und universellen maßgeblichen Prinzipien und Erkenntnissen hin zu relativem und allgemeinem Begriffs- und Wahrnehmungswissen steht in der Tradition der Theoretiker, die versuchen, Mittel zur Organisation des menschlichen Lebens bereitzustellen. Mit anderen Worten: Die Theoretiker haben die vorangegangene Ideengeschichte neu durchdacht, ohne sie zu verlieren. Mechanistisches Denken wurde besonders kritisiert, vor allem die mechanistische Metapher für den Geist im Industriezeitalter, die aus der Interpretation der Newtonschen Mechanik durch Philosophen der Aufklärung und spätere Psychologen stammte und die Grundlage für die moderne Organisationstheorie und das Management im späten 19. ⓘ
Gründung und frühe Entwicklung
Während die Annahmen der westlichen Wissenschaften von Platon und Aristoteles bis zu Isaac Newtons Principia (1687) historisch alle Bereiche von den Natur- bis zu den Sozialwissenschaften beeinflusst haben (siehe David Eastons bahnbrechende Entwicklung des "politischen Systems" als analytisches Konstrukt), untersuchten die ursprünglichen Systemtheoretiker die Auswirkungen der Fortschritte des 20. ⓘ
Zwischen 1929 und 1951 bemühte sich Robert Maynard Hutchins an der Universität von Chicago um die Förderung von Innovation und interdisziplinärer Forschung in den Sozialwissenschaften, wobei er von der Ford Foundation mit der 1931 gegründeten interdisziplinären Abteilung für Sozialwissenschaften unterstützt wurde. ⓘ
Viele frühe Systemtheoretiker strebten eine allgemeine Systemtheorie an, die alle Systeme in allen Bereichen der Wissenschaft erklären könnte. ⓘ
Die "Allgemeine Systemtheorie" (GST) wurde in den 1940er Jahren von Ludwig von Bertalanffy geprägt, der einen neuen Ansatz für die Untersuchung lebender Systeme suchte. Bertalanffy entwickelte die Theorie ab 1937 in Vorträgen und ab 1946 in Veröffentlichungen. Laut Mike C. Jackson (2000) propagierte Bertalanffy bereits in den 1920er und 1930er Jahren eine embryonale Form der GST, die jedoch erst in den frühen 1950er Jahren in wissenschaftlichen Kreisen größere Bekanntheit erlangte. ⓘ
Jackson behauptete auch, dass Bertalanffys Arbeit von Alexander Bogdanovs dreibändiger Tektologie (1912-1917) beeinflusst wurde, die die konzeptionelle Grundlage für die GST bildete. Eine ähnliche Position wird von Richard Mattessich (1978) und Fritjof Capra (1996) vertreten. Trotzdem hat Bertalanffy Bogdanov in seinen Werken nicht einmal erwähnt. ⓘ
Die Systembetrachtung basierte auf mehreren grundlegenden Ideen. Erstens können alle Phänomene als ein Netz von Beziehungen zwischen Elementen oder als ein System betrachtet werden. Zweitens haben alle Systeme, ob elektrisch, biologisch oder sozial, gemeinsame Muster, Verhaltensweisen und Eigenschaften, die der Beobachter analysieren und nutzen kann, um einen besseren Einblick in das Verhalten komplexer Phänomene zu gewinnen und einer Einheit der Wissenschaften näher zu kommen. Systemphilosophie, Methodik und Anwendung sind komplementär zu dieser Wissenschaft. ⓘ
Bertalanffy war sich der Fortschritte in der Wissenschaft bewusst, die die klassischen Annahmen in den Organisationswissenschaften in Frage stellten, und begann bereits in der Zwischenkriegszeit mit der Idee, eine Systemtheorie zu entwickeln. 1950 veröffentlichte er "An Outline for General Systems Theory" im British Journal for the Philosophy of Science. ⓘ
Im Jahr 1954 kam von Bertalanffy zusammen mit Anatol Rapoport, Ralph W. Gerard und Kenneth Boulding am Center for Advanced Study in the Behavioral Sciences in Palo Alto zusammen, um die Gründung einer "Gesellschaft zur Förderung der Allgemeinen Systemtheorie" zu diskutieren. Im Dezember desselben Jahres fand in Berkeley ein Treffen von etwa 70 Personen statt, um eine Gesellschaft zur Erforschung und Entwicklung der GST zu gründen. Die Society for General Systems Research (die 1988 in International Society for Systems Science umbenannt wurde) wurde 1956 als Tochtergesellschaft der American Association for the Advancement of Science (AAAS) gegründet, um speziell die Systemtheorie als Studienbereich zu fördern. Das Fachgebiet entwickelte sich aus der Arbeit von Bertalanffy, Rapoport, Gerard und Boulding sowie anderen Theoretikern der 1950er Jahre wie William Ross Ashby, Margaret Mead, Gregory Bateson und C. West Churchman, um nur einige zu nennen. ⓘ
Bertalanffys Ideen wurden von anderen Forschern aus den Bereichen Mathematik, Psychologie, Biologie, Spieltheorie und Analyse sozialer Netzwerke übernommen. Zu den untersuchten Themen gehörten Komplexität, Selbstorganisation, Konnektionismus und adaptive Systeme. In Bereichen wie der Kybernetik untersuchten Forscher wie Ashby, Norbert Wiener, John von Neumann und Heinz von Foerster komplexe Systeme auf mathematische Weise; von Neumann entdeckte zelluläre Automaten und selbstreproduzierende Systeme, wiederum nur mit Bleistift und Papier. Aleksandr Lyapunov und Jules Henri Poincaré arbeiteten an den Grundlagen der Chaostheorie ganz ohne Computer. Zur gleichen Zeit erkannte Howard T. Odum, der als Strahlungsökologe bekannt war, dass die Untersuchung allgemeiner Systeme eine Sprache erforderte, mit der die Energetik, Thermodynamik und Kinetik auf jeder Systemskala dargestellt werden konnte. Um diese Aufgabe zu erfüllen, entwickelte Odum ein allgemeines System oder eine universelle Sprache, die auf der Schaltkreissprache der Elektronik basiert und als Energiesystemsprache bekannt ist. ⓘ
Der Kalte Krieg wirkte sich auf das Forschungsprojekt der Systemtheorie in einer Weise aus, die viele der bahnbrechenden Theoretiker schmerzlich enttäuschte. Einige begannen zu erkennen, dass die im Zusammenhang mit der Systemtheorie definierten Theorien von der ursprünglichen allgemeinen systemtheoretischen Sichtweise abgewichen waren. Der Wirtschaftswissenschaftler Kenneth Boulding, ein früher Forscher der Systemtheorie, hatte Bedenken hinsichtlich der Manipulation von Systemkonzepten. Boulding zog aus den Auswirkungen des Kalten Krieges den Schluss, dass sich Machtmissbrauch immer als folgenreich erweist und dass die Systemtheorie solche Probleme angehen könnte. Seit dem Ende des Kalten Krieges ist ein erneutes Interesse an der Systemtheorie zu verzeichnen, verbunden mit Bemühungen um eine stärkere ethische Betrachtung des Themas. ⓘ
In der Soziologie begann das Systemdenken ebenfalls im 20. Jahrhundert, einschließlich der Handlungstheorie von Talcott Parsons und der Theorie sozialer Systeme von Niklas Luhmann. Nach Rudolf Stichweh (2011):
Seit ihren Anfängen waren die Sozialwissenschaften ein wichtiger Teil der Etablierung der Systemtheorie... [D]ie beiden einflussreichsten Vorschläge waren die umfassenden soziologischen Versionen der Systemtheorie, die von Talcott Parsons seit den 1950er Jahren und von Niklas Luhmann seit den 1970er Jahren vorgeschlagen wurden.
Elemente des Systemdenkens finden sich auch in den Arbeiten von James Clerk Maxwell, insbesondere in der Kontrolltheorie. ⓘ
Generelle Erweiterungen der Kybernetik
Als Systemtheorie 2. Ordnung bezeichnet man Systemtheorien, die in folgendem Sinne selbstbezüglich sind: Mit der jeweiligen Systemtheorie wird der Systemtheoretiker, der die Theorie macht, beschrieben. Der Kernbegriff ist deshalb „die Beobachtung des Beobachters“. ⓘ
Als Autopoiesis bezeichnet Humberto Maturana sowohl seine Systemtheorie wie auch den wesentlichen Prozess, den er mit seiner Theorie beschreibt, nämlich das Leben. Maturana beschreibt, grob gesehen, das Gleiche wie von Bertalanffy in seiner Systemlehre, er argumentiert aber kybernetisch: er spricht von lebenden (autopoietischen) Maschinen, die operationell geschlossen sind. ⓘ
Als Selbstorganisation bezeichnet man Prozesse, die wie die Autopoiese zu höheren strukturellen Ordnungen führen, ohne dass ein steuerndes Element erkennbar ist. Der Radikale Konstruktivismus wurde von Ernst von Glasersfeld entwickelt. Er hat dabei auf die Arbeiten von Jean Piaget zurückgegriffen. Die Denkweise von Piaget war konstruktivistisch und erkenntnistheoretisch. Ernst von Glasersfeld argumentiert insbesondere auch mit der operationellen Geschlossenheit von Systemen. ⓘ
Als System Dynamics bezeichnet man die Modellierung komplexer und dynamischer Systeme. Bekannt gemacht hat das Verfahren Jay Wright Forrester durch das Weltmodell World3, anhand dessen in der Club-of-Rome-Publikation Limits to Growth (Die Grenzen des Wachstums, Dennis L. Meadows 1972) unter anderem der globale Rohstoffverbrauch prognostiziert wurde. ⓘ
Kommunikationstheorie und Systemische Therapie
Auf der Basis der Systemtheorie entwickelten Wissenschaftler und Psychotherapeuten wie Gregory Bateson, Paul Watzlawick, John H. Weakland und Don D. Jackson ab den 1950er-Jahren Modelle der menschlichen Kommunikation, die schließlich auch zum Konzept der Systemischen Therapie führte. Sie versteht sich als Alternative zu individualpsychologisch ausgerichteten Therapieformen wie der Psychoanalyse. Wegbereiter der Systemetische Therapie im Deutschen Sprachraum war der Arzt und Psychoanalytiker Helm Stierlin. ⓘ
Allgemeine Systemforschung und Systemuntersuchung
Viele frühe Systemtheoretiker waren bestrebt, eine allgemeine Systemtheorie zu finden, die alle Systeme in allen Bereichen der Wissenschaft erklären kann. Ludwig von Bertalanffy begann 1937 mit der Entwicklung seiner "allgemeinen Systemtheorie", die er zunächst in Vorlesungen und dann ab 1946 in Veröffentlichungen darlegte. Das Konzept wurde in seinem 1968 erschienenen Buch General System Theory: Foundations, Development, Applications. ⓘ
Es gibt viele Definitionen eines allgemeinen Systems, einige Eigenschaften, die die Definitionen einschließen, sind: ein Gesamtziel des Systems, Teile des Systems und Beziehungen zwischen diesen Teilen und emergente Eigenschaften der Interaktion zwischen den Teilen des Systems, die von keinem Teil allein ausgeführt werden. Derek Hitchins definiert ein System in Bezug auf die Entropie als eine Ansammlung von Teilen und Beziehungen zwischen den Teilen, wobei die Teile und ihre Wechselbeziehungen die Entropie verringern. ⓘ
Bertalanffy wollte die organismische Wissenschaft, die er in seiner Arbeit als Biologe beobachtet hatte, unter einer Überschrift zusammenfassen. Er wollte das Wort System für die Prinzipien verwenden, die Systemen im Allgemeinen gemein sind. In General System Theory (1968) schrieb er:
[Es gibt Modelle, Prinzipien und Gesetze, die für verallgemeinerte Systeme oder ihre Unterklassen gelten, unabhängig von ihrer besonderen Art, der Natur ihrer Bestandteile und den Beziehungen oder "Kräften" zwischen ihnen. Es scheint legitim, nach einer Theorie zu fragen, die sich nicht auf Systeme einer mehr oder weniger speziellen Art bezieht, sondern auf universelle Prinzipien, die für Systeme im Allgemeinen gelten. ⓘ
Im Vorwort zu von Bertalanffys Perspectives on General System Theory stellt Ervin László fest:
Als von Bertalanffy von der Allgemeinen Systemtheorie sprach, entsprach dies seiner Auffassung, dass er eine neue Perspektive, eine neue Art, Wissenschaft zu betreiben, vorschlug. Es war nicht direkt mit einer Interpretation vereinbar, die oft auf die "Allgemeine Systemtheorie" angewandt wird, nämlich dass es sich um eine (wissenschaftliche) "Theorie allgemeiner Systeme" handelt. Sie als solche zu kritisieren, bedeutet, auf Strohmänner zu schießen. Von Bertalanffy eröffnete etwas, das viel breiter angelegt und von viel größerer Bedeutung ist als eine einzelne Theorie (die, wie wir heute wissen, immer falsifiziert werden kann und in der Regel ein kurzlebiges Dasein fristet): Er schuf ein neues Paradigma für die Entwicklung von Theorien. ⓘ
Bertalanffy gliedert die Systemforschung in drei große Bereiche: Philosophie, Wissenschaft und Technik. In seiner Arbeit mit der Primer Group verallgemeinerte Béla H. Bánáthy die Bereiche zu vier integrierbaren Bereichen der Systemforschung:
- Philosophie: die Ontologie, Epistemologie und Axiologie von Systemen
- Theorie: eine Reihe von miteinander verbundenen Konzepten und Prinzipien, die auf alle Systeme anwendbar sind
- Methodik: die Modelle, Strategien, Methoden und Werkzeuge, die die Systemtheorie und die Philosophie instrumentalisieren
- Anwendung: die Anwendung und Interaktion der Bereiche ⓘ
Diese stehen in einer rekursiven Beziehung zueinander, erklärte er; sie integrieren "Philosophie" und "Theorie" als Wissen und "Methode" und "Anwendung" als Handeln; Systemforschung ist also wissendes Handeln. ⓘ
Eigenschaften von allgemeinen Systemen
Allgemeine Systeme können in eine Hierarchie von Systemen aufgeteilt werden, in der es weniger Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Systemen gibt als zwischen den Komponenten des Systems. Die Alternative ist eine Heterarchie, bei der alle Komponenten innerhalb des Systems miteinander interagieren. Manchmal wird ein ganzes System innerhalb eines anderen Systems als ein Teil dargestellt, was manchmal als Holon bezeichnet wird. Diese Hierarchien von Systemen werden in der Hierarchietheorie untersucht. Der Umfang der Interaktion zwischen Teilen von Systemen, die in der Hierarchie höher stehen, und Teilen des Systems, die in der Hierarchie niedriger stehen, wird reduziert. Sind alle Teile eines Systems eng gekoppelt (interagieren stark miteinander), kann das System nicht in verschiedene Systeme zerlegt werden. Das Ausmaß der Kopplung zwischen den Teilen eines Systems kann zeitlich unterschiedlich sein, wobei einige Teile häufiger interagieren als andere, oder für verschiedene Prozesse in einem System. Herbert A. Simon unterschied zwischen zersetzbaren, fast zersetzbaren und nicht zersetzbaren Systemen. ⓘ
Russell L. Ackoff unterschied allgemeine Systeme danach, wie sich ihre Ziele und Teilziele im Laufe der Zeit verändern können. Er unterschied zwischen zielerhaltenden, zielsuchenden, mehrzieligen und reflektierenden (oder zielverändernden) Systemen. ⓘ
Systemtypen und Felder
Theoretische Bereiche
- Chaostheorie
- Komplexes System
- Kontrolltheorie
- Theorie dynamischer Systeme
- Wissenschaft vom Erdsystem
- Theorie ökologischer Systeme
- Theorie lebender Systeme
- Soziotechnisches System
- Systematik
- Städtischer Metabolismus
- Weltsystemtheorie ⓘ
Kybernetik
Die Kybernetik befasst sich mit der Kommunikation und der Steuerung von Regelkreisen sowohl in lebenden als auch in leblosen Systemen (Organismen, Organisationen, Maschinen) sowie in deren Kombinationen. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie ein (digitales, mechanisches oder biologisches) System sein Verhalten steuert, Informationen verarbeitet, auf Informationen reagiert und sich verändert oder verändert werden kann, um diese drei Hauptaufgaben besser zu erfüllen. ⓘ
Die Begriffe Systemtheorie und Kybernetik werden häufig als Synonyme verwendet. Einige Autoren verwenden den Begriff kybernetische Systeme, um eine eigene Untergruppe der Klasse der allgemeinen Systeme zu bezeichnen, nämlich jene Systeme, die Rückkopplungsschleifen enthalten. Gordon Pask's Unterscheidung von ewigen interagierenden Akteursschleifen (die endliche Produkte erzeugen) macht allgemeine Systeme jedoch zu einer echten Untermenge der Kybernetik. In der Kybernetik wurden komplexe Systeme von Forschern wie W. Ross Ashby, Norbert Wiener, John von Neumann und Heinz von Foerster mathematisch untersucht. ⓘ
Die Kybernetik begann in den späten 1800er Jahren und führte zur Veröffentlichung bahnbrechender Werke (z. B. Wieners Kybernetik von 1948 und Bertalanffys Allgemeine Systemtheorie von 1968). Die Kybernetik kam eher aus dem Bereich der Technik und die GST aus der Biologie. Es hat den Anschein, dass, obwohl sich beide wahrscheinlich gegenseitig beeinflusst haben, die Kybernetik den größeren Einfluss hatte. Bertalanffy hat bei der Erwähnung des Einflusses der Kybernetik ausdrücklich zwischen den beiden Bereichen unterschieden:
Die Systemtheorie wird häufig mit der Kybernetik und der Kontrolltheorie gleichgesetzt. Auch dies ist nicht korrekt. Die Kybernetik als Theorie der Kontrollmechanismen in Technik und Natur beruht auf den Konzepten von Information und Rückkopplung, aber als Teil einer allgemeinen Systemtheorie.... [D]as Modell findet breite Anwendung, sollte aber nicht mit der "Systemtheorie" im Allgemeinen identifiziert werden ... [und] es muss vor seiner unvorsichtigen Ausweitung auf Bereiche gewarnt werden, für die seine Konzepte nicht gemacht sind.
Kybernetik, Katastrophentheorie, Chaostheorie und Komplexitätstheorie haben das gemeinsame Ziel, komplexe Systeme, die aus einer großen Anzahl sich gegenseitig beeinflussender und miteinander in Beziehung stehender Teile bestehen, in Bezug auf diese Wechselwirkungen zu erklären. Zelluläre Automaten, neuronale Netze, künstliche Intelligenz und künstliches Leben sind verwandte Gebiete, versuchen aber nicht, allgemeine (universelle) komplexe (singuläre) Systeme zu beschreiben. Der beste Kontext, um die verschiedenen "C"-Theorien über komplexe Systeme zu vergleichen, ist ein historischer, der die verschiedenen Werkzeuge und Methoden hervorhebt, von der reinen Mathematik in den Anfängen bis zur reinen Informatik heute. Seit den Anfängen der Chaostheorie, als Edward Lorenz mit seinem Computer zufällig einen seltsamen Attraktor entdeckte, sind Computer zu einer unverzichtbaren Informationsquelle geworden. Die Erforschung komplexer Systeme ist heute ohne den Einsatz von Computern nicht mehr vorstellbar. ⓘ
Systemtypen
- Biologische
- Anatomische Systeme
- Nervensystem
- Sinnesorgane
- Nervensystem
- Ökologische Systeme
- Lebende Systeme
- Anatomische Systeme
- Komplexe
- Komplexes adaptives System
- Begrifflich
- Koordiniert
- Deterministisch (Philosophie)
- Digitales Ökosystem
- Experimentell
- Schreiben
- Gekoppelte Mensch-Umwelt
- Datenbank
- Deterministisch (Wissenschaft)
- Mathematisch
- Dynamisches System
- Formales System
- Wirtschaftlich
- Energie
- Holarchisch
- Information
- Rechtliches
- Messung
- Imperial
- Metrisch
- Multi-Agent
- Nichtlinear
- Betrieb
- Planetarisch
- Politisch
- Gesellschaftlich
- Stern ⓘ
Komplexe adaptive Systeme
Komplexe adaptive Systeme (CAS), die von John H. Holland, Murray Gell-Mann und anderen am interdisziplinären Santa Fe Institute entwickelt wurden, sind Sonderfälle komplexer Systeme: Sie sind komplex, weil sie vielfältig sind und aus mehreren, miteinander verbundenen Elementen bestehen; sie sind adaptiv, weil sie die Fähigkeit haben, sich zu verändern und aus Erfahrungen zu lernen. ⓘ
Im Gegensatz zu Kontrollsystemen, in denen negative Rückkopplungen Ungleichgewichte dämpfen und umkehren, unterliegen CAS häufig positiven Rückkopplungen, die Veränderungen verstärken und aufrechterhalten und lokale Unregelmäßigkeiten in globale Merkmale umwandeln. ⓘ
Verwandte Gebiete
Es gibt Vorläufer, Entwicklungen, Anwendungen und verschiedene Theorien in den Fachdisziplinen. ⓘ
Chaostheorie
Die Chaosforschung beschäftigt sich mit bestimmten nichtlinearen dynamischen Systemen, die eine Reihe von Phänomenen aufweisen, die man Chaos (genauer: chaotisches Verhalten) nennt. Eines dieser Phänomene ist der Schmetterlingseffekt, der beinhaltet, dass beliebig kleine Änderungen unvorhersehbar große Effekte haben können. Chaotische Systeme sind zum Beispiel Wetter, Klima, Plattentektonik, turbulente Strömungen, Wirtschaftskreisläufe, Internet und das Bevölkerungswachstum. ⓘ
Katastrophentheorie
Die Katastrophentheorie ist ein Zweig der Mathematik, der sich mit den Verzweigungen von dynamischen Systemen beschäftigt und beschreibt plötzliche Veränderungen, die sich aus kleinen Veränderungen von Umständen ergeben. ⓘ
Konnektionismus
Der Konnektionismus versteht ein System als Wechselwirkungen vieler vernetzter einfacher Einheiten. Die meisten konnektionistischen Modelle beschreiben die Informationsverarbeitung in Neuronalen Netzen. Sie bilden eine Brücke zwischen biologischer Forschung und technischer Anwendung. ⓘ
Modellierung
Um Systeme in Modellen beschreiben zu können, spielen Mathematik und Informatik eine große Rolle. Wenn ein System quantitativ beschrieben werden kann und weitere Voraussetzungen erfüllt sind, kann als Beschreibung eine Funktion (Mathematik) mit Hilfe einer Differentialgleichung für die Modellierung entwickelt werden. Fehlen diese Voraussetzungen, dann muss die Beschreibung auf einer abstrakteren Ebene erfolgen. Für eine formale Beschreibung mit begrifflichen Mitteln dient in der Mathematik die formale Begriffsanalyse, ein Teilgebiet der Ordnungstheorie. Auf Seite der Informatik beschäftigt sich die Ontologie damit, Systeme formal mit begrifflichen Mitteln zu beschreiben. ⓘ
Medizin
Die Medizinische Kybernetik umfasst die Anwendung systemtheoretischer, nachrichtentheoretischer, konnektionistischer und entscheidungsanalytischer Konzepte für biomedizinische Forschung und klinische Medizin. ⓘ
Das Ziel der medizinischen Systemtheorie ist es, die komplexen Zusammenhänge des physischen Systems und deren spezifische vernetzte Funktionsweise besser zu verstehen. Dabei werden physiologische Dynamiken im gesunden und erkrankten Organismus identifiziert und systemtheoretisch modelliert. ⓘ
Dialektische Systemtheorie
Die Dialektische Systemtheorie geht davon aus, dass der Begriff System, verstanden als ein strukturiertes Ganzes, für die Wissenschaft als konstitutiv verstanden werden muss. Als Gegenbegriff des Systems wird das Chaos gesetzt. Der so verstandene Systembegriff und die Leitunterscheidung System und Chaos werden vor allem bei Kant und Hegel formuliert. ⓘ
Anwendungsbereiche
Neben dem Nutzen der Systemtheorie und Kybernetik bei der Modellierung komplexer Systeme, etwa in der Informatik, Ökonomie und Ökologie, beziehen sich zahlreiche Fachgebiete wie die Psychologie, Psychotherapie, Pädagogik, Soziale Arbeit und Organisationsentwicklung auf die Systemtheorie als Grundlagentheorie. Hierbei werden Modelle der Dynamik komplexer Systeme zur Erklärung von Phänomenen herangezogen. Auch finden die Modelle der Systemtheorie als theoretischer Hintergrund zur Bildung von Hypothesen und zur Planung von Interventionen Verwendung. Dieser Bezug wird oft durch Bezeichnungen wie „systemisch“, „systemisch-konstruktivistisch“ oder „systemisch-lösungsorientiert“ markiert. Beispiele sind:
- Systematische Heuristik
- Systemische Sozialarbeit
- Systemische Therapie
- Systemtheorie der Evolution
- Systemisch-Lösungsorientierte Begutachtung ⓘ