Systemtheorie: Schlüsselkonzepte und Definitionen

Äquifinalität

Bezieht sich auf die Tatsache, dass ein lebendiges System aus unterschiedlichen Ausgangsbedingungen und auf verschiedenen Wegen den gleichen Endzustand erreichen kann. Dies kann auch die Aufrechterhaltung eines Steady-State-Flusses umfassen. Von Bertalanffy (1976:137) formulierte es so: „Sie können denselben Endzustand, dasselbe Ziel, ausgehend von verschiedenen Randbedingungen und nach verschiedenen Wegen in organismischen Prozessen erreichen.“ Der umgekehrte Vorgang wird als Multifinalität bezeichnet, d.h. „ähnliche Randbedingungen können zu verschiedenen Endzuständen führen“ (Buckley, 1970:98).

Gleichgewicht

Gleichgewichtszustände in offenen Systemen können auf verschiedenen Wegen erreicht werden; dies wird als Äquifinalität und Multifinalität bezeichnet. Die Erhaltung des Gleichgewichts in offenen Systemen erfordert notwendigerweise die Zufuhr von Mitteln aus der Umgebung. Diese Ressourcen können Energieströme, Materialien oder Informationen sein.

Emergenz

Dieser Begriff bezieht sich auf die Entstehung einer neuen Qualität oder Eigenschaft auf einer höheren Systemebene, die nicht allein aus den Eigenschaften der einzelnen Teile erklärt werden kann. E. Morin (zitiert bei Arnold, 1989) stellte fest, dass die Entstehung eines Systems den Besitz von Eigenschaften und Attributen impliziert, die nicht allein auf den einzelnen Teilen beruhen. Andererseits zeigen die Elemente oder Teile eines Systems Eigenschaften und Qualitäten, die nur im Rahmen dieses bestimmten Systems möglich sind. Dies bedeutet, dass die inhärenten Eigenschaften der systemischen Komponenten die Emergenz des Gesamtsystems nicht vollständig erklären können.

Funktion

Man bezeichnet als Funktion eines Systems dessen Output, der auf die Aufrechterhaltung des übergeordneten Systems, in das es eingebettet ist, gerichtet ist.

Homöostase

Dieser Begriff ist in erster Linie mit lebenden Organismen als adaptiven Systemen verbunden. Homöostatische Prozesse laufen ab, um auf Änderungen der Umweltbedingungen zu reagieren. Sie entsprechen internen Ausgleichsleistungen, die diese Änderungen ersetzen, blockieren oder ergänzen, um die systemische Struktur invariant zu halten, d.h. ihre Form zu erhalten. Die Aufrechterhaltung dynamischer Formen oder Pfade wird als Homeorhesis bezeichnet (im Kontext kybernetischer Systeme).

Input und Output

Die Konzepte von Input und Output dienen als Instrumente, um das Problem der Grenzen in offenen Systemen zu verstehen. Man kann sagen, dass Systeme in diesem Zusammenhang als Prozessoren und Verarbeitungsstellen fungieren.

Input

Jedes offene System benötigt Ressourcen aus seiner Umwelt. Input bezeichnet die Zufuhr von Ressourcen (Energie, Materie, Information), die erforderlich sind, um den Kreislauf der Systemaktivitäten zu starten.

Output

Dieser Begriff wird für die tatsächliche Ausgabe eines Systems verwendet. Die Outputs können je nach Bestimmung Dienstleistungen, Funktionen und Retroinputs sein.

Prozess

Der Prozess ist das, was einen Input in einen Output umwandelt. Dies kann eine Maschine, ein Individuum, ein Computer, ein chemischer Vorgang, eine von einem Organisationsmitglied durchgeführte Aufgabe usw. sein. Bei der Umwandlung von Inputs in Outputs muss stets bekannt sein, wie die Transformation stattfindet. Oft kann der Prozess vom Administrator vollständig verstanden und kontrolliert werden. In diesem Fall wird dieser Vorgang als White Box bezeichnet. In den meisten Fällen ist der Prozess, durch den Inputs in Outputs umgewandelt werden, jedoch nicht im Detail bekannt, da diese Umwandlung zu komplex ist. Verschiedene Kombinationen von Inputs oder deren Kombination in unterschiedlicher Reihenfolge können zu verschiedenen Output-Situationen führen. In diesem Fall wird die Funktion als Black Box bezeichnet.

Black Box

Die Black Box wird verwendet, um Systeme darzustellen, bei denen man nicht weiß, welche internen Komponenten oder Prozesse das System ausmachen. Man weiß jedoch, dass bestimmte Outputs erzeugt werden, und kann somit agieren, vorausgesetzt, dass bestimmte Input-Variablen sinnvoll wirken.

Morphogenese

Komplexe Systeme (menschliche, soziale und kulturelle Systeme) sind durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet, ihre Form zu entwickeln oder zu verändern, um lebensfähig zu bleiben (positive Rückkopplung). Dies sind Prozesse, die darauf abzielen, die Entwicklung, das Wachstum oder die Änderung der Form, Struktur und des Systemzustands zu fördern. Beispiele hierfür sind Prozesse der Differenzierung, Spezialisierung, des Lernens und andere. In kybernetischen Begriffen werden gegenseitige kausale Prozesse (Kreislauf), die eine Abweichung verstärken, als morphogenetisch bezeichnet. Diese Prozesse aktivieren und stärken die Anpassungsfähigkeit der Systeme an sich verändernde Umgebungen.

Morphostase

Dies sind Prozesse des Austauschs mit der Umgebung, die darauf abzielen, eine Form, eine Organisation oder einen bestimmten Zustand eines Systems zu erhalten (z.B. Gleichgewicht, Homöostase, negative Rückkopplung). Prozesse dieser Art sind charakteristisch für lebende Systeme. Aus kybernetischer Perspektive bezieht sich Morphostase auf gegenseitige kausale Prozesse, die Abweichungen verringern oder kontrollieren.

Negentropie

Lebende Systeme sind in der Lage, Organisation aufrechtzuerhalten, was im Sinne der Entropie unwahrscheinlich erscheint. Dieses scheinbar widersprüchliche Phänomen erklärt sich dadurch, dass offene Systeme zusätzliche Energie importieren können, um stabile Organisationszustände zu erhalten und sogar eine noch höhere Komplexität zu entwickeln. Negentropie bezieht sich demnach auf die Energie, die es Systemen ermöglicht, organisiert zu bleiben und in ihrer Umgebung zu überleben (Johannsen, 1975).

Rekursion

Ein Prozess, der die Ergebnisse von Maßnahmen wieder in das System selbst einführt (Feedback).

Feedback

Dies sind Prozesse, durch die ein offenes System Informationen über die Auswirkungen seiner Entscheidungen oder Aktionen in der Umgebung sammelt und diese Informationen für nachfolgende Entscheidungen (Aktionen) nutzt. Feedback kann negativ sein (wenn es primär der Kontrolle dient) oder positiv (wenn es eine Verstärkung von Abweichungen bewirkt). Durch Feedback-Mechanismen regulieren Systeme ihr Verhalten entsprechend ihrer tatsächlichen Auswirkungen, anstatt festen Output-Programmen zu folgen. In komplexen Systemen werden beide Arten von Feedback-Strömen kombiniert (Zirkularität, Homöostase).

Negatives Feedback

Dieses Konzept ist mit selbstregulierenden oder homöostatischen Prozessen assoziiert. Negative Feedback-Systeme sind durch die Beibehaltung bestimmter Ziele gekennzeichnet. In der Mechanik werden die Ziele von einem externen System (Mensch oder Maschine) vorgegeben.

Positives Feedback

Beschreibt eine geschlossene Kette kausaler Beziehungen, bei denen die Änderung einer Komponente sich auf andere Systemkomponenten ausbreitet, die ursprüngliche Änderung verstärkt und ein Verhalten fördert, das durch Selbstverstärkung von Variationen gekennzeichnet ist (Zirkularität, Morphogenese). Positives Feedback ist mit den Phänomenen des Wachstums und der Differenzierung verbunden. Wenn ein System sich durch Abweichungsverstärkung verändert und neue Zustände erreicht, liegt ein Fall von positivem Feedback vor. In diesen Fällen gilt das Verhältnis der Abweichungsverstärkung (Maruyama, 1963).

Retroinput

Bezieht sich auf Outputs eines Systems, die als Inputs in dasselbe System zurückgeführt werden (Feedback). In menschlichen und sozialen Systemen entsprechen sie dem Prozess der Selbstreflexion.

Dienstleistungen

Sind die Outputs eines Systems, die als Inputs für andere gleichwertige Systeme oder Teilsysteme dienen.

Offene Systeme

Dies sind Systeme, die Elemente (Energie, Materie, Information) aus ihrer Umgebung importieren und verarbeiten. Dies ist ein Merkmal aller lebenden Systeme. Ein offenes System bedeutet, dass es im Austausch mit seiner Umwelt steht, was seine Handlungsfähigkeit, Fortpflanzungsfähigkeit und Kontinuität, d.h. seine Lebensfähigkeit, bestimmt (z.B. Negentropie, Teleologie, Morphogenese, Äquifinalität).

Geschlossenes System

Ein System ist geschlossen, wenn nichts von außen hineingelangt und nichts aus dem System herausgeht. Sie erreichen ihren maximalen Gleichgewichtszustand durch Angleichung an die Umwelt (Entropie, Gleichgewicht). Manchmal wird der Begriff 'geschlossenes System' auch auf Systeme angewendet, die sich auf eine bestimmte Weise oder ohne rhythmische Variationen verhalten, wie im Fall von geschlossenen Kreisläufen.

Kybernetisches System

Diese Systeme verfügen über interne Selbstregulierungsmechanismen, die auf Veränderungen in der Umwelt reagieren und variable Reaktionen erzeugen, die zur Erreichung der Systemziele beitragen (Feedback, Homeorhesis).