116 916 KB 0 5
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Đang xem trước 10 trên tổng 116 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
NGUYỄN ĐÌNH HOÈ - VŨ VĂN HIẾU TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG
NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG
VÀ PHÁT TRIỂN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Giới thiệu chung Vài nét về lịch sử của Tiếp cận Hệ thống
Năm 1927 là một mốc thời gian quan trọng nhất trong lịch sử
tư duy hiện đại: đó là năm Einstein đưa ra lý thuyết Trường thống
nhất và nhóm khoa học Copenhagen công bố chính thức về lý
thuyết Cơ học lượng tử. Theo thuyết Cơ học lượng tử, thế giới
khách quan không gì khác hơn là sự chuyển động của các luật
quark có kích thước 10-18 mét, tuy nhiên cái gọi là "hạt" quắm này
là không tồn tại như những vật thể, mà chỉ là hệ quả của các mối
tương tác giữa các trường phi vật chất. Từ các “hạt" quark, những
vi hệ thống đầu tiên được hình thành (proton và nơtron) để sau đó
xuất hiện hạt nhân nguyên tử có đường kính 10-14 mét. Sự kết hợp
giữa hạt nhân với các electron đã làm nảy sinh các hệ thống khác
nhau: đó là các nguyên tử (d = 10-10 mét). Một hệ thống gồm 2
nguyên tử hyđrô và 1 nguyên tử ôxy xuất hiện, đó chính là phân tử
nước - H2O một hợp phần cơ bản của thế giới sống có những tính
chất đặc biệt mà các yếu tố tạo nên nó không có.
Thế giới khách quan ngày nay trên Trái Đất chỉ bao gồm toàn
là các hệ thống có cấu trúc, tính chất và quy mô rất khác nhau, từ
những hệ thống vô cơ đơn giản cho đến các hệ xã hội nhân văn
phức tạp. Các hệ thống xuất hiện. tiến hóa, suy thoái, tan rã... theo
những quy luật riêng. Tuy nhiên, con người nhận diện và hiểu biết
về hệ thống lại rất muộn.
Sự nhận diện các hệ thống khá muộn màng là hệ quả của một
quá trình lâu dài mà khoa học đã kiên trì việc chia nhỏ sự vật để
nhận thức (tư duy phân tích), từ đó mà hình thành ra các lĩnh vực
chuyên ngành và các chuyên gia có chuyên môn sâu về một lĩnh
vực hẹp.
2 Các hệ thống - ngược lại - là những tổng thể, chỉ có thể nhận
diện trên cơ sở phân tích liên ngành, đa ngành và gian ngành
Năm 1956 đánh dấu sự xuất hiện của tiếp cận hệ thống với
công trình của nhà sinh vật học người áo có tên là Ludwig von
Bertalanffy, “Học thuyết chung về hệ thống”.
“Hệ thống là một tổng thể, duy trì sự tồn tại
bằng sự tương tác giữa các tổ phần tạo nên nó” .
Học thuyết của Bertalanffy chỉ rõ cách thức đúng đắn mà con
người xây dựng khái niệm về thực tại xung quanh mình, đồng thời
cũng là một tiếp cận sắc sảo để giải quyết các vấn đề được đặt ra.
Tiếp cận hệ thống không chỉ sử dụng kiến thức chuyên sâu của một
ngành khoa học, mà còn sử dụng kiến thức đa ngành và liên ngành.
Ở đâu có sự đa dạng kiến thức khoa học được sử dụng chồng chập
trong cùng một hệ phương pháp để giải quyết cùng một vấn đề, ở
đó tiếp cận hệ thống được ứng dụng và phát triển.
Những lý do trên cho thấy tại sao tiếp cận hệ thống lại phát
triển mạnh khi nó gắn với lĩnh vực nghiên cứu môi trường và phát
triển - mảnh đất đa dạng đòi hỏi của các kiến thức liên ngành và đa
ngành. Công trình của Clayton và đồng nghiệp, 1997 [7] chính thức
mở đầu cho giai đoạn này vì nó cung cấp một bộ công cụ sắc sảo
dựa trên tiếp cận hệ thống cho phát triển bền vững.
• Những nền tảng khoa học - góp phần phát triển Tiếp cận
Hệ thống
Tiếp cận Hệ thống, nhiều trường hợp còn được gọi là Tư duy
Hệ thống, là một lĩnh vực mới mẻ và đang được hoàn thiện rất
nhanh do tính thực tiễn cao của nó. Tiếp cận Hệ thống không hình
thành một cách đơn độc. Một số thành tựu khoa học sau đó đã xuất
hiện góp phần cho "Học thuyết chung về hệ thống" của Bertalanffy
phát triển. Đó là lý thuyết Nhiễu loạn (chaos) và Hình học Gồ ghề
(fractal geometry).
3 Vào đầu những năm 1970, một số nhà khoa học Âu, Mỹ bắt
đầu chú ý đến hiện tượng mất trật tự của khí quyển, đặc tính sóng
gió của mặt nước, sự tăng giảm số lượng cá thể trong các quần thể
sinh vật hoang dã, biến động giá cả của các mặt hàng, các vụ kẹt xe
trên đường giao thông... Đây là những hệ động lực mà sự tiến hóa
của nó không thể xác định được bằng các định luật vật lý. Các hệ
thống này có lính chất nhiễu loạn hoặc hỗn độn (chaos), tức là tính
chất đặc trưng cho một hệ động lực mà hành vi của nó trong không
gian pha phụ thuộc một cách cực kỳ nhạy cảm vào các điều kiện rất
mờ nhạt, rất tản mạn ban đầu. Lý thuyết Nhiễu loạn là khoa học về
các quá trình chứ không phải về các trạng thái cụ thể, về cái sắp
hình thành chứ không phải của cái đã xác lập (Nguyên Ngọc Giao,
1998, [2]). Lý thuyết Nhiễu loạn được coi là cuộc cách mạng khoa
học lớn đứng hàng thứ ba sau thuyết Tương đối và Cơ học lượng tử
thuyết Tương đối phá bỏ quan niệm về không gian, thời gian tuyệt
đối; thuyết Cơ học lượng tử phá bỏ quan niệm về thế giới vật chất
có thể cân, đong, đo đếm; còn thuyết Nhiễu loạn phá bỏ quan niệm
về tính tất định trong tiến hóa của các hệ thống (tính tất định là tính
chất của một hệ thống động lực theo thời gian hoàn toàn có thể xác
định được nếu ta biết được trạng thái ở một thời điểm trước đó thông qua các định luật vật lý).
Lý thuyết Nhiễu loạn đánh dấu việc chấm dứt sự phân cách
giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau, nó đòi hỏi cách nhìn thế giới
như một tổng thể, đó chính là bậc thang cơ bản dẫn đến sự phát
triển mạnh của lý thuyết hệ thống sau này.
Lý thuyết Nhiễu loạn có quan hệ khăng khít với Hình học Gồ
ghề tức là hình học về các hình dạng đặc trưng bằng thứ nguyên
thập phân. Đó là những hình dạng lớn hơn một điểm nhưng nhỏ
hơn một đoạn, lớn hơn một đường nhưng nhỏ hơn một mặt, lớn hơn
một mặt nhưng nhỏ hơn một khối... Từ hình học gồ ghề, phát triển
thành lý thuyết về các hệ thống gồ ghề, đa chiều với số thứ nguyên
4 là số thập phân. Đó chính là hình ảnh của các hệ sản xuất. Chính
các hệ gồ ghề mới là dạng tồn tại thực tiễn và tạo ra sự đa dạng của
môi trường.
Các hệ thống gồ ghề nằm trong khoảng trung gian giữa thế
giới các nhiễu loạn không kiểm soát được và thế giới có trật tự thái
quá, cứng đọng của hình học Euclide. Thuật ngữ gồ ghề (fractal) do
Mandelbrot đề xuất lần đầu năm 1977, hơn 20 năm sau khi "Học
thuyết chung về hệ thống" ra đời. Chính nhờ lý thuyết của
Mandelbrot mà lý thuyết hệ thống từ mức độ chỉ áp dụng cho sinh
học và sinh thái học trở nên có khả năng áp dụng sang các hệ thống
đa chiều của xã hội. Ở đây chúng ta thấy một quy luật: không nhất
thiết các lý thuyết nền tảng phải xuất hiện toàn bộ trước một lĩnh
vực khoa học mới, chúng có thể xuất hiện sau để hoàn thiện thêm
cho lý thuyết khoa học mới này. Tuy nhiên, việc mở rộng lý thuyết
hệ thống sang lĩnh vực xã hội (môi trường và phát triển) còn phải
chờ đợi thêm sự xuất hiện của một hệ phương pháp nữa, đó là hệ
phương pháp kiến tạo chỉ số.
Thập niên 1990 được đánh dấu bằng sự xuất hiện các chỉ số
đo lường sự tiến bộ xã hội của Chương trình Phát triển Liên Hợp
Quốc UNDP. Đó là các chỉ số như HDI (chỉ số phát triển nhân
văn), HPI (chỉ số nghèo nhân văn), CPM (độ đo nghèo tiềm năng),
GDI (chỉ số phát triển giới) v.v... Đây là một hệ phương pháp xác
định gần đúng chất lượng của các hệ thống xã hội bằng một số tối
thiểu chỉ số định lượng, được đo đạc thông qua một số ít tiêu chí
đặc trưng, đơn giản và dễ xác định. Các chỉ số phát triển của UNDP
đã mở ra phương hướng mới nhằm đo lường chất lượng một hệ
thống xã hội đa chiều bằng một số ít chiều đặc trưng, mỗi chiều
được xác định qua tỷ lệ giữa mức độ đạt được so với mức độ kỳ
vọng. Đây là một hệ phương pháp có ý nghĩa thực tiễn rất lớn: đánh
giá một hệ thống phức tạp, hỗn độn bằng một con số đơn giản, và
do đó mà một hệ thống không thể quản trị được trở thành một hệ
5 thống mà nhà quản lý có thể ảnh hưởng được.
Tóm lại: lý thuyết Nhiễu loạn, lý thuyết về các hệ thống gồ
ghề và hệ phương pháp kiến tạo chỉ số là những hòn đá tảng của sự
phát triển lý thuyết hệ thống trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và
quản trị phát triển hiện nay.
• Tiếp cận Hệ thông ở Việt Nam
Tập tài liệu mỏng và không được phát hành rộng rãi "Về hệ
thống và tinh ì hệ thống" của Phan Dũng (1996) [1] có lẽ là tài liệu
đầu tiên về lý thuyết hệ thống ở Việt Nam. Đây là tập tài liệu sử
dụng lý thuyết Hệ thống làm cơ sở của sáng tạo khoa học chứ chưa
nhằm ứng dụng vào các hệ thống thực tiễn.
Lý thuyết Hệ thống được Nguyễn Đình Hoè (1998, 1999,
2002, 2005) [3, 4, 5, 6] sử dụng để nghiên cứu cáo hệ thống chăn
thả gia súc có sừng, nuôi trồng thủy sản, các hệ thống sinh thái
nhân văn nhạy cảm và đánh giá các dự án phát triển bằng sơ đồ
khung logic. Trên cơ sở này, môn học "Tiếp cận hệ thống trong
nghiên cứu môi trường và phát triển được đưa vào giảng dạy tại
khoa Môi Trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội từ năm 2002. Qua mỗi lần giảng dạy, giáo trình
được cập nhật và bổ sung thêm trên cơ sở các nghiên cứu thực tiễn
cũng như nguồn tài liệu tham khảo mới ngày càng phong phú hơn.
Đáng chú ý có các tài liệu về tư duy hệ thống của ứng dụng lý
thuyết hệ thống vào quản trị doanh nghiệp [12, 19].
Như vậy, những năm đầu thế kỷ 21 đánh dấu bước phát triển
ứng dụng ồ ạt của tiếp cận hệ thống vào các hệ sản xuất, vào nghiên
cứu phát triển. Mỗi bước phát triển đòi hỏi lý thuyết hệ thống phải
được hoàn thiện thêm và ngày càng được các nhà khoa học, các nhà
quản lý tài nguyên, môi trường và các hệ sản xuất chú ý rộng rãi.
• Cấu trúc của giáo trình
Giáo trình được cấu trúc thành 4 chương
6 Chương 1 - Đại cương về hệ thống, trình bày khái niệm về hệ
thống và tính các chất chung của hệ thống. Người đọc cần nắm
vững những khái niệm cơ bản ở chương này để có thể đi tiếp vào
những chương tiếp theo. Trên đại dương mênh mông của các khoa
học phân tích, chia nhỏ và xây dựng luận đề xung quanh các định
luật tất định, các khái niệm hệ thống lý giải cái tổng thể, cái nhiễu
loạn... sẽ trở thành một thách thức với người đọc, bởi vì "tư duy hệ
thống là tư duy phi truyền thống dành cho những độc giả phi truyền
thống" (Gharajed8ghi. 2005 [12]).
Chương 2 - Đại cương về Tiếp cận Hệ thống, trình bày những
định hướng chung của tiếp cận hệ thống như là một cách nhìn nhận
thế giới qua cấu trúc hệ thống, thứ bậc, động lực của chúng. Các
cách tiếp cận mềm và cứng, mô hình và mô phỏng, những rủi ro và
những điểm cần lưu ý khi sử dụng tiếp cận hệ thống . . . được trình
bày ở chương này.
Chương 3 - Một số công cụ của Tiếp cận Hệ thống trong
nghiên cứu môi truvng và phát triển. Đây là chương quan trọng
nhất của giáo trình, cung cấp cho người đọc các công cụ có thể áp
dụng vào nghiên cứu các hệ thống khác nhau trong lĩnh vực có con
người tham gia.
Chương 4 - Các hệ thống sản xuất. Phần này trình bày các
nghiên cứu trường hợp, sử dụng tiếp cận hệ thống để nghiên cứu
các hệ sản xuất khác nhau khi chăn thả gia súc có sừng ở vùng khô
hạn, nuôi trồng thủy sản, xác lập các điểm tái định cư, phòng trừ
dịch hại cây trồng v.v... Những nghiên cứu trường hợp ở chương
này có thể chưa thực sự điển hình mà chỉ là những gợi ý cho người
đọc.
Phân công trách nhiệm giữa 2 tác giả của giáo trình như sau:
Vũ Văn Hiếu tham gia soạn thảo một phần chương 2 và mục 4.6
chương 4. Nguyễn Đinh Hoè chịu trách nhiệm biên soạn toàn bộ
phận còn lại của giáo trình. Nhóm biên soạn xin cảm ơn những
7 nhận xét, góp ý quý báu của PGS.TS Nguyễn Chu Hồi - Viện Kinh
tế và Quy hoạch Thủy sản. Bộ thuỷ sản và của TS. Nguyễn Xuân
Cự, khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội. Nhờ những góp ý sắc sảo của hai nhà khoa học
nói trên mà bản thảo giáo trình đã được hoàn thiện lên rất nhiều.
Sự biết ơn sâu sắc của nhóm biên soạn cũng xin được gửi tới
Th.S Trần Phong, Giám đốc Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Ninh
Thuận, về những hỗ trợ quý báu mà Sở đã tạo điều kiện cho nhóm
biên soạn trong việc ứng dụng tiếp cận hệ thống vào nghiên cứu
một số vấn đề bức xúc về môi trường và phát triển của Ninh Thuận
- Không có những nghiên cứu ứng dụng này, nội dung của chương
2 và 3 sẽ nghèo nàn đi rất nhiều.
Nhóm tác giả mong nhận được ý kiến phê bình của các đồng
nghiệp và người đọc để có thể tiếp tục hoàn thiện giáo trình trong
tương lai.
Nguyễn Đinh Hòe 8 Chương 1
Đại Cương về hệ thống 1.1. Định nghĩa
“Hệ thống là một tổng thể, duy trì sự tồn tại bằng sự tương
tác giữa các tổ phần tạo nên nó” (L.v.Bertalallffy, 1956).
Các yếu tố của một hệ thống thường tham gia vào nhiều hệ
thống khác. Điều này đòi hỏi mỗi một thành tố phải thực hiện tết
vai trò của mỗi hệ thống mà nó đóng vai.
Tiếp cận hệ thống không hoàn toàn đồng nghĩa với phương
pháp phân tích hệ thống vì ngoài phần phương pháp (còn đang
được phát triển và hoàn thiện), tiếp cận hệ thống còn đề cập đến
vấn đề về lý thuyết hệ thống cũng như phương hướng ứng dụng lý
thuyết này trong thực tiễn.
1.2. Các đặc tính và chức năng của hệ thống
Tiếp cận hệ thống nhấn mạnh vào việc xác định và mô tả mối
liên kết giữa các yếu tố cấu tạo nên hệ thống và tương tác giữa
chúng.
Một hệ thống là một tập hợp các thành tố tương tác với
nhau. Sự thay đổi một thành tố sẽ dẫn đến sự thay đổi một thành
tố khác, từ đó dẫn đến thay đổi thành tố thứ ba... Bất cứ một
tương tác nào trong hệ thống cũng vừa có tính nguyên nhân, vừa có
tính điều khiển. Rất nhiều tương tác có thể liên kết với nhau thành
chuỗi tương tác nguyên nhân - kết quả.
1.2.1. Chức năng của hệ thống
9 Một hệ thống thường có nhiều chức năng, trong đó có ít nhất
một chức năng chính và nhiều chức năng phụ. Ví dụ một hệ cửa
sông vừa có chức năng thoát lũ, vận tải thủy, nuôi trồng thủy sản
hoặc cấp nước...
Các thành tố tạo nên hệ thống cũng có những chức năng riêng
thuộc hai nhóm cơ bản:
- Chức năng kiểm soát (gây biến đổi thành tố khác).
- Chức năng bị kiểm soát (bị các thành tố khác gây biến đổi).
1.2.2. Mạng phản hồi
Còn được gọi là hiện tượng đa nhân tố (Multi - factionality).
Đó là một chuỗi tương tác nguyên nhân - kết quả có thể đan xen lẫn
nhau. Điều đó có nghĩa là mỗi thành tố của hệ thống có thể khởi
đầu một chuỗi nguyên nhân - kết quả đan xen, làm cho mỗi thành tố
trong mạng lưới trở nên có khả năng gây ảnh hưởng gián tiếp lên
chính nó. Cấu trúc này được gọi là mạng lưới phản hồi. Một hệ
thống có thể chứa nhiều mạng lưới phản hồi, một số hay tất cả các
mạng phản hồi này đan xen với nhau, trong đó một thành tố bất kỳ
hoạt động vừa với chức năng kiểm soát, vừa với chức năng bị kiểm
soát. Hành vi của mỗi thành tố, vì thế, là kết quả của hàng loạt các
yếu tố cạnh tranh.
Mạng phản hồi được gọi là mạng kích động (hay tích cực), khi
tác động phản hồi lại thành tố ban đầu có tính kích thích nghĩa là
làm cho thành tố ấy khởi phát một chuỗi các sự kiện tương tự tiếp
theo; Mạng phản hồi sẽ được gọi là triệt tiêu giun hãm, tiêu cực)
khi tác động phản hồi trở lại thành tố ban đầu có tính kìm hãm,
nghĩa là có xu thế kìm hãm thành tố ban đầu không cho nó khởi
phát chuỗi sự kiện tương tự tiếp theo.
1.2.3. Tính trồi
Là đặc tính quan trọng nhất của hệ thống. Tính trồi là tính
10 This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Video liên quan