Tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu các hệ sản xuất

CÁC HỆ THỐNG CAS CAS complex adaptive system= Hệ thống động lực-thích ứng-phức hợp: • Động lực :luôn luôn vận động, cân bằng động,luôn thay đổi nguyên lý vô thường: chỉ có thay đổi mới

Trang 2

Mục tiêu môn học

• 1 Kiến thức Có kiến thức về hệ thống học, các đặc trưng của hệ thống Sản xuất , các công cụ và phương pháp của tiếp cận hệ thống SX và lập báo cáo ĐTM

• 2 Kỹ năng và thái độ cá nhân, nghề nghiệp: biết áp dụng các công cụ và phương pháp để phân tích và quản trị hệ thống SX, giảm cái nhìn chủ quan và phiến diện trong quản lý môi trường

• 3 Kỹ năng và thái độ xã hội: có tư duy phản biện và tư duy hệ thống trong quản trị và đánh giá các vấn đề môi trương và phát triển Biết nhìn nhận các vấn đề xã hội tong quan hệ nhân quả, đa chiều nhiều chiều tiềm ẩn, biến động và tiến hóa liên tục, trong sự phụ thuộc nhân quả,

• 4 Năng lực áp dụng kiến thức vào thực tiễn: Có năng lực quản trị toàn

diện hệ thống đặc biệt là vấn đề môi trường của các hệ sản xuất, góp phần xây dựng văn hóa an toàn và văn hóa doanh nghiệp, có năng lực tư duy phản biện trong xây dựng, thẩm định và đánh giá về môi trường các dự án phát triển, có khả năng phản biện xã hội

•

NGUYỄN ĐÌNH HÒE 12.2012

Trang 3

HỌC LIỆU

• Học liệu bắt buộc:

• (1) Nguyễn Đình Hòe, Vũ Văn Hiếu Tiếp cận hệ thống trong

nghiên cứu môi trường và phát triển NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007.

• (2) Clayton, A.M.H and N.J Radiffe Sustainability-A system

Approach Earthscan, London, UK, 1997.

Trang 4

• Học liệu tham khảo:

• (3) Gharajedaghi, J Tư duy hệ thống - Quản

lý hỗn độn và phức hợp NXB Khoa học xã

hội, Hà Nội, 2005.

• (4) Senge, P.M Nguyên tắc thứ 5 - Tư duy hệ

thống NXB Trẻ, Tp Hồ Chí Minh, 2005.

• (5) Irene-Sanders, Tư duy chiến lược và khoa

học mới NXB Tri thức, Hà Nội, 2006.

Trang 5

Phương pháp kiểm tra đánh giá:

• Kiểm tra thường xuyên quá trình học tập 10% kiểm tra giữa kỳ:

tiểu luận nhóm và thuyết trình seminar 30% Thi cuối kỳ: tiểu luận viết cá nhân 60%

5 NGUYỄN ĐÌNH HÒE 12.2012

Trang 7

• Thế giới (vũ trụ) bao gồm các hệ thống có tính chất , cấu trúc và quy

mô khác nhau, từ những “hạt” hạ nguyên tử, ví dụ “hạt” quark có đường kính d= 10 -18 m, đến cơ thể sinh vật , xã hội, trái đất, thiên hà,

vũ trụ…

• Hệ thống là một TỔNG THỂ, duy trì tồn tại bằng sự tương tác của các

yếu tố tạo nên nó (Bertalanffy,1956)

• Hệ thống tồn tại nhờ tương tác nhưng hệ thống xuất hiện nhờ tương

cầu của các yếu tố tạo thành hệ thống,nhằm thực hiện một chức năng mà các yếu tố riêng lẻ không thực hiện nổi.

,

Trang 8

Minh họa một hệ thống sản xuất

Trang 9

1.2 CÁC HỆ THỐNG CAS

CAS (complex adaptive system)= Hệ thống động lực-thích ứng-phức hợp:

• Động lực :luôn luôn vận động, cân bằng động,luôn

thay đổi (nguyên lý vô thường: chỉ có thay đổi mới

không thay đổi)

• Định luật thứ hai của Nhiệt động học cho rằng sự vật

luôn luôn vận động hướng đến sự phân tán Nếu gọi mức tán loạn là entropy thì entropy luôn bằng hay tăng trong một hệ khép kín Max Flank cho rằng entropy của một quá trình không đảo ngược được thì luôn luôn tăng, chính nó nói lên tính chất của thời gian

Trang 10

• Thích ứng: trao đổi liên tục năng lượng, vật chất,

thông tin với môi trường giao dịch của hệ, biến đầu vào thành đầu ra và tích lũy năng lượng trong nội tại

hệ thống, để điều chỉnh mục tiêu và tính thích ứng của hệ thông đối với những thay đổi.

• Phức hợp: cấu trúc, hành vi, chức năng của hệ là

cực kỳ phức tạp, tạo nên sự đa dạng của thế giới; mỗi hệ thống là duy nhất trong thế giới ( thế giới tồn tại trong và nhờ sự đa dạng) Tính đa dạng được tạo

ra nhờ nguyên lý gồ ghề.

xuất là những dạng CAS đặc trưng, sau đó là các địa

hệ, các hệ xã hội,…)

Trang 11

• NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG HỌC

Trang 12

Nguyên lý Bất toàn của Godel,1931

• Kurt Gödel, tác giả Định Lý Bất Toàn (Theorem of

Incompleteness) – một trong những định lý quan trọng nhất đã được chứng minh trong thế kỷ 20, sánh ngang với Thuyết Tương Đối của Einstein và Nguyên Lý Bất Định của Heisenberg

• Gọi chung là Định Lý Bất Toàn nhưng thực ra có hai

định lý Cả hai đều chỉ ra rằng toán học về bản chất

là bất toàn (không đầy đủ), vì nó luôn chứa đựng những mệnh đề không quyết định được (undecidable), tức những mệnh đề không thể chứng minh và cũng không thể bác bỏ

Trang 13

• Định lý 1: Nếu một lý thuyết dựa trên một hệ tiên đề

phi mâu thuẫn thì trong lý thuyết ấy luôn luôn tồn tại những mệnh đề không thể chứng minh cũng không thể bác bỏ

• Định lý 2: Không tồn tại bất cứ một quy trình suy

diễn nào cho phép chứng minh tính phi mâu thuẫn của một hệ tiên đề

cũng luôn chứa những vấn đề không chứng minh

hay bác bỏ được.Nhưng có thể cảm nhận được

(Sixth sence: body sence)

Trang 14

quá nhỏ so với thế giới chân lý có thể nhận thức được (bằng trực giác + mọi phương tiện nhận thức), nhưng thế giới chân lý nhận thức được lại quá nhỏ bé so với thế giới hiện thực

• Có nghĩa là thế giới hiện thực quá mênh

mông so với thế giới có thể chứng minh được

Trang 15

Trang 16

chính xác? Kinh nghiệm thường ngày và những nghiên cứu phong phú của các nhà tâm lý học cho thấy phần lớn tư duy của chúng ta không tuân theo logic

• Từ đó suy ra rằng, hoặc phần lớn tư duy của con

người là sai, hoặc logic chỉ tác động trong một phạm

vi quá hẹp Computers chính là những chiếc máy tuân thủ logic, đó chính là câu trả lời! Logic là những quy tắc của máy tính! Logic cũng áp dụng cho con người khi con người cố gắng biến mình thành những chiếc máy tính!”

Trang 17

• Gödel gợi ý chúng ta rằng muốn hiểu toán học đầy đủ hơn, phải đi ra ngoài toán học! Vậy bên ngoài toán học là cái gì, nếu không phải là những phương tiện khác của nhận thức và đặc biệt là nhận thức trực giác dựa trên quan sát cuộc sống thực tế?

• Gödel đã chỉ ra rằng có những bài toán không thể giải được bằng bất kỳ một tập hợp quy tắc hoặc quy trình nào; để giải những bài toán đó, người ta luôn luôn phải mở rộng hệ tiên đề Điều này đã phủ nhận một niềm tin phổ biến vào thời đó rằng các ngành toán học khác nhau có thể tập hợp lại và đặt trên một nền tảng logic duy nhất

Trang 18

giới nhỏ hơn thế giới chân lý, bất kể hệ tiên đề của thế giới ấy ra sao

Có nghĩa là toán học – lĩnh vực nhận thức mà ta tưởng là “ông vua của các khoa học” – thực ra cũng rất “yếu”: bằng trực giác, con người có thể cảm nghiệm được những chân lý toán học mà chính toán học không thể chứng minh!

• “Giáo dục nhồi nhét tất yếu dẫn tới sự nông cạn

và vô văn hoá”

Trang 19

Cái ta thấy chỉ là không hoàn hảo

• Các phát minh mới nhất của ngành Vật lý đều cho rằng thế giới

khách quan có nhiều chiều hơn thế giới của con người Cái mà con người thấy là phản ảnh của thế giới đó trong thế giới 3 chiều của chúng ta (tr 212).

• Heizenberg: “điều mà ta quan sát được không phải tự tính đích

thực của thiên nhiên mà là cái cách mà thiên nhiên hiện ra dưới cách vấn hỏi của chúng ta” (Nguyên lý Bất định)

• Con người không thể dùng lý tính (cái gọi là logic khoa học) để

nhận thức được cái mà ta gọi là “thực tại” (theo Kant, 1775)

“Thực tại” hiện ra trước mắt con người chỉ là hiện tượng xuất hiện với chúng ta, dựa trên khả năng và cơ sở của chúng ta Đó

là một thế giới cho chúng ta và vì chúng ta Thực tại là sự phản ánh của thế giới 10 chiều (lý thuyết dây), 11 chiều (lý thuyết siêu trọng trường), 18 chiều…vào trong thế giới 3 chiều của con người.- một thế giới mang đầy tính chủ quan của con người Thực tại có nhiều bộ áo nguỵ trang khác nhau Và con người nhìn thấy thực tại bằng những gì nó quen thấy.

Trang 20

Bài tập: Hoàn hảo chính là không hoàn

hảo:

File Gốm méo Phù Lãng

Tứ Đại Mỹ nhân Trung Hoa

Trang 21

Tứ Đại Mỹ nhân Trung Hoa: Hoàn hảo là ở chỗ

không hoàn hảo

• Đại mỹ nhân trầm ngư là Tây Thi Thời Xuân Thu, khoảng thế kỷ 7-thế kỷ 6 TCN.

• Đại mỹ nhân lạc nhạn là Vương Chiêu Quân Thời nhà Tây Hán,

• Có nghĩa là : Nếu Tây Thi có nét đẹp làm cá phải lặn (Trầm Ngư),

Vương Chiêu Quân khiến chim sa (Lạc Nhạn), Điêu Thuyền đẹp đến nỗi trăng cũng phải núp vào mây (Bế Nguyệt), thì Dương Quý Phi mỗi khi ngắm hoa, hoa đều rũ héo vì hổ thẹn (Tu Hoa).

NGUYỄN ĐÌNH HÒE 12.2012 21

Trang 22

Nguyên lý Duyên khởi

“Cái này có thì cái kia có, cái này không thì cái kia không, cái này sinh thì cái kia sinh,

cái này diệt thì cái kia

diệt”-Đó là thế giới quan của Phật Giáo thường được gọi là lý thuyết

“Duyên Khởi” (Cơ Duyên)

Trang 23

Quy trình DPSIR: ĐI TÌM NGUYÊN NHÂN

VÀ CÁC MỐI QUAN HỆ

• Xuất sứ của phương pháp: Definition :The causal

framework for describing the interactions between

society and the environment adopted by the

European Environment Agency: driving forces,

pressures, states, impacts, responses

• Mục tiêu của phương pháp: Đây là một mô hình dựa trên hệ thống Nguyên nhân – Kết quả chặt chẽ, được

sử dụng trong phân tích hiện trạng vấn đề và đề xuất giải pháp cải thiện vấn đề, có thể áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu phát triển, như đánh giá hiện trạng môi trường, đánh giá phát triển, trong

đó có Du lịch (xem file DPSIR đính kèm)

Trang 24

Trang 25

Nguyên lý vô thường hay lý

thuyết Nhiễu loạn - CHAOS

• Chaos là tên thông dụng của Lý thuyết về các Hệ

thống Động lực Phi tuyến

• Điểm hút (attractor) là trạng thái cuối hay ứng xử

sau cùng mà hệ động lực vận hành tới Trạng thái này có thể tiên đoán được hoặc không tiên đoán được Điểm hút có thể là một chu kỳ

định cư vào một trạng thái tiên đoán được, đó là những hệ có điểm hút lạ

• Chaos chính là lý thuyết nhằm miêu tả ứng xử của

các hệ hỗn độn, phi tuyến và các điểm hút lạ của chúng Các hệ phi tuyến chứa đầy tiếm năng sáng tạo và tính nhạy cảm trước những ảnh hưởng mới

Trang 26

• Có mối liên hể giữa thông tin (tổ chức của một hệ)

và entropy (sự suy thoái trật tự của hệ) Sự thu nhận thông tin (tức là phải tiêu dùng năng lượng và do đó) gây ra sự tăng entropy chung ở bên trong hệ.

• Nếu entropy đo được sự hỗn loạn của một hệ, thì

nó cũng chỉ dẫn gián tiếp về số lượng thông tin của

hệ ấy giữ lại cho riêng mình Hỗn loạn là một sự khẳng định đáng kinh ngạc: nó là chỉ báo về sự tồn tại một lượng thông tin nhất định ở bên trong mỗi hệ thống

Trang 27

là dấu hiệu tồn tại của một số lượng thông tin cũng tối đa ở một hệ song hành với nó hoặc là thế hệ sau của nó.

số vận động: những dích dắc, những chuyển hướng lộn xộn, những phân rã hay ngược lại, những nở rộng, dao động xung quanh những trạng thái cân bằng tạm thời (chính sự cân bằng tạm thời ấy tạo ra các vật thể), sự cân bằng ấy dựa vào những nguyên nhân hầu như không phụ thuộc vào thế giới vật thể của chúng ta

Trang 28

• Hỗn loạn không phải là một trạng thái tự nhiên của vật chất mà

là giai đoạn đi trước sự xuất hiện của một trật tự cao hơn.

• Mỗi hệ có một nhân hút lạ quy định ứng xử của chúng ở chiều sâu, trong không gian pha

Trang 29

phải chăng có một trật tự nào đó ẩn kín phía dưới những loại hình vô trật tự ấy, tức là tìm ra một loại hình của phương thức tự tổ chức, một hình thù hay

cơ cấu tự tổ chức nổi lên qua cả một khối vô vàn rối ren lộn xộn, liên kết và tương tác qua lại trong hệ thống đang quan sát

Trang 30

Hiệu ứng vòm tuyết” (snow dome effect) :

• Theo quan niệm châu Âu, một thế giới có tính đồng nhất tức là

tiên kiến được, kiểm soát được, hiểu biết được, tại đó các tai ách của thiên nhiên, nạn dịch hạch, tình trạng nổi dậy trong xã hội, các hình thức hỗn loạn khác…, tất cả chỉ là biểu hiện lệch lạc, sai trái của một thế giới vốn có kỷ cương và trật tự Thế giới ấy nếu có bị rung chuyển dưới bàn tay của định mệnh thì rồi lại trở về với thứ trật tự quá tỷ mỷ của nó dưới một vòm nóc vững vàng, chắc chắn, được duy trì bằng khoa học, tôn giáo và nhà nườc.

• Quyết định luận do La Place công bố đầu thế kỷ 20 cho rằng

thực chất tương lai chỉ là sự kéo dài thêm quá khứ mà thôi, nhờ toán học có thể biết trước được hết thảy mọi việc sẽ diễn

ra miễn là biết rõ các điều kiện hiện hữu ở một thời điểm trước

đó để dự phóng (projecting) vào tương lai (cơ sở triết học của Modelling)

Trang 31

• Trong các hệ động lực phi tuyến, mọi việc không bao giờ diễn

ra 2 lần theo cùng một cách thức Mỗi thay đổi dù nhỏ xíu ở biến lượng này cũng sẽ gây ra những thay đổi ở các biến lượng khác, vì lẽ các biến lượng đều tác động qua lại thường xuyên, đều thay đổi trong thế đối ứng lẫn nhau Lorenz khám phá được rằng các hệ động lực phi tuyến đều chứa đựng tràn ngập tiềm năng sáng tạo và năng lực nhạy cảm trước những cái mới,…và có nghĩa là bất cứ điểm nào (của hệ thống) cũng

có thể bị sự thay đổi xâm nhập.

Người ta không thẻ tắm 2 lần (như nhau) trên cùng một dòng sông.

• Cái gì tạo ra phương thức (tự tổ chức trật tự) và duy trì hệ

thống? Đó là các biến lượng trong hệ thống bị hút vào nhau và tác động lẫn nhau theo một cách thức duy nhất

Trang 32

Vậy thực chất của CAS là gì?

trật tự Chúng KHÔNG định cư tại một trạng thái tiên đoán được nhưng cũng không đi đến bước cuối cùng là sụp đổ hoàn toàn giống như một trận giông

tố hay xoáy lốc mà lại thích nghi với sự thay đổi, vì thế mà chúng có tên là CAS

• Chaos chính là cơ chế để khởi phát và tổ chức sự

thay đổi Nó là phương pháp để thế giới sáng tạo nên tính đa dạng, phong phú mà chúng ta đang chứng kiến ở xung quanh

Trang 33

• Chúng ta không sinh sống trong một thế giới tĩnh

với quan hệ nhân quả tuyến tính, mà là một thế giới cấu thành bởi các hệ thống Động lực Phi tuyến, tràn ngập sự vận động, đổi thay và các sự kiện đang nảy sinh

trật tự Nhưng dưới cái vô trật tự đó có một trật tự Thuật ngữ trật tự này không liên quan với các đặc tính như yên bình, tĩnh lặng hay tốt đẹp, mà thực chất là phương thức, hình dạng, hay cơ cấu tự tổ chức, được tạo nên bởi sự hấp dẫn hay liên hệ chủ động của những yếu tố cấu thành hệ thống Các hệ phi tuyến phụ thuộc rất nhạy cảm vào các điều kiện ban đầu (theo hiệu ứng con bướm)

Trang 34

`

chứa đầy ràng buộc, quan hệ và phương thức tương tác

• Cá nhà khoa học vẫn nỗ lực theo truyền thống đập

vỡ vụn (chia nhỏ) thế giới thành các bộ phận đơn giản để tìm kiếm Đề tài nghiên cứu càng hẹp thì uy tín càng cao

• Khoa học khi đặt con người vào những mục tiêu

trước mắt, thực hiện bằng những phương tiện mạnh

mẽ, nó lại quên những hậu quả xa xôi của những hành vi mà nó phát động Thế là một cách vô thức,

nó đã làm biến dạng thiên nhiên và sản sinh ra, trong sự say sưa, một thế giới phi nhân tính

Trang 35

• Tính chất gồ ghề của thiên nhiên cho thấy bản

thân chúng ta đều là những bộ phận của một thế giới trong quá trình diễn biến, vận động và thay đổi, chứ quyết không tách rời thế giới đó.

• Các hệ phi tuyến không phải là hệ modul, tức

là không phân chia thành các bộ phận để rồi gộp các bộ phận ấy với nhau như trước.

Trang 36

Đường cong Koch

Trang 37

Công thức tính số chiều Fractal của F

Hansdoff :

• Đem phóng đại mỗi phương hướng độc lập

của đồ hình D chiều lên a lần thì sẽ được N đồ hình khi chưa phóng đạii:

N=aD

hay D= ln N/ ln a

• Ví dụ: khi phóng đại đường cong Koch trong

đoạn [0, 1/9] lên 9 lần ta sẽ có 16 đường Koch nguyên vẹn, tức là đường Koch có chứa 16

đường Koch trong đoạn [0, 1/9]

D= ln16/ ln 9= 1,268= số chiều của đường

Koch.

Trang 38

Tập hợp Mandelbrot

Tiêu đề	Tiếp Cận Hệ Thống Trong Nghiên Cứu Các Hệ Sản Xuất
Tác giả	Nguyễn Đình Hòe, Vũ Văn Hiếu
Trường học	Đại học Quốc gia Hà Nội
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	4,66 MB

Tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu các hệ sản xuất

thuyết Nhiễu loạ n CHAOS

Hiệu ứng vòm tuyết” (snow dome effect)