Geografijos sistemos analizė: teorija, abstrakčios struktūros ir elgesio nuopelnai

Geografijos sistemos analizė: teorija, abstrakčios struktūros ir elgesio nuopelnai!

Sistemą skirtingi mokslininkai apibrėžė skirtingai.

Džeimso žodžiais tariant, sistema gali būti apibrėžiama kaip „visuma (asmuo, valstybė, kultūra, verslas), kuri veikia kaip visuma dėl savo dalių tarpusavio priklausomybės“. Jei priimame šį apibrėžimą, galima teigti, kad geografai nuo temos aušros naudojasi sistemos koncepcijų formomis. Tačiau iki Antrojo pasaulinio karo protrūkio nebuvo sukurta jokia technika, kuri leistų geografams analizuoti sudėtingas sistemas.

Geografijoje nagrinėjami sudėtingi ekosistemos gyvų ir negyvųjų organizmų santykiai. Sistemos analizė suteikia galimybę apibūdinti visą veiklos kompleksą ir struktūrą. Todėl ji yra ypač tinkama geografinei analizei, nes geografija susijusi su sudėtingomis daugiafunkcijomis situacijomis. Būtent dėl ​​šio pranašumo Berry ir Chorley pasiūlė sistemos analizę ir bendrą sistemos teoriją kaip pagrindines geografinio supratimo priemones. Chorley nuomone (1962 m.), Geografiniuose tyrimuose yra svarbi sistemos analizė.

Pagrindiniai sistemos analizės privalumai:

1. reikia mokytis sistemų, o ne atskirų reiškinių;

2. reikia nustatyti pagrindinius principus reglamentuojančius principus;

3. yra reikšmė ginčytis iš analogijų su dalyku; ir

4. reikia bendrų principų, apimančių įvairias sistemas.

Bendroji sistemos teorija:

Bendrosios sistemos teorijos koncepciją sukūrė biologai 1920 m. Tai buvo Liudvikas von Bertalanffy, kuris pareiškė, kad nebent mes ištirtume atskirą organizmą kaip daugialypių susijusių dalių sistemą, mes tikrai nesuprastume įstatymų, reglamentuojančių šio organizmo gyvenimą. Po kurio laiko jis suprato, kad ši idėja gali būti taikoma kitoms ne biologinėms sistemoms ir kad šios sistemos turi daug bendrų požymių įvairiuose moksluose. Buvo galima sukurti bendrą sistemos teoriją, kuri visiems mokslams suteikė tokią pačią analizės sistemą ir tvarką.

Bendroji sistema - tai aukštesnės eilės sistemų, kurias atskleidė atskirieji mokslai, apibendrinimas. Tai yra būdas suvienyti mokslus. Tai lėmė tarpdisciplininį požiūrį į mokslinius tyrimus. Kitaip tariant, bendra sistemos teorija yra bendrųjų modelių teorija.

Remiantis Mesarevičiaus apibrėžimu, bendra sistemos teorija yra susijusi ne tik su izomorfizmu ir analogija sistemos analizėje, bet ir su tam tikros bendrosios teorijos, dėl kurios galima išskirti įvairių sistemų charakteristikas, kūrimą. Taigi jis yra susijęs su sistemos analitinės koncepcijos dedukciniu suvienijimu.

Bendroji sistemos teorija suteikia pagrindą atskiroms sistemoms ir sistemų tipams susieti su vieninga hierarchine struktūra. Tokia struktūra yra naudinga, nes leidžia mums geriau suprasti ryšius, egzistuojančius tarp įvairių tipų sistemų; kategoriškai nurodyti sąlygas, kuriomis viena sistema prilygsta kitai sistemai, ir nustatyti sistemų tipus, kurie mums gali būti naudingi, nors mes dar nenustatėme realios sistemos, kuri juos atitiktų.

Bendroji sistemos teorija gali būti suprantama atsižvelgiant į naują matematikos ir fizikos sampratą. Ši sąvoka vadinama „kibernetika“ (iš graikų kybernete-helsman). Kibernetika gali būti apibrėžiama kaip gamtos ir technologijų reguliavimo ir savireguliavimo mechanizmų tyrimas. Reguliavimo sistema vadovaujasi programa, nustatyta veiksmų eiga, kuri sukuria iš anksto nustatytą operaciją. Gamtoje yra labai daug savireguliavimo mechanizmų, tokių kaip automatinis kūno temperatūros reguliavimas. Šie savireguliavimo mechanizmai vadovaujasi tam tikrais bendrais įstatymais ir juos galima matematiškai apibūdinti taip pat. Nors reguliavimas yra labai tikslus, žmogiškose visuomenėse jis yra klaidingas.

Kibernetika akcentuoja komponentų sąveiką, o ne aštrių skirtumų tarp priežasties ir pasekmių. Tarp dviejų komponentų, priežastinis mechanizmas gali veikti abiem kryptimis. Impulsas, kuris prasideda vienoje sistemos dalyje, sugrįš į savo kilmę po to, kai jis bus transformuotas per įvairius dalinius procesus kitose sistemos dalyse. Ši kibernetinė teorija leidžia mums suprasti bendros sistemos teorijos veikimą.

Abstraktus sistemos pobūdis yra akcentuojamas, kai suprantame, kad sistema, jei ji turi būti analizuojama, turi būti „uždaryta“. Atviroji sistema sąveikauja ir sujungia su aplinkinėmis sistemomis, todėl ją sunku analizuoti. Visos realios sistemos (pvz., Peizažai) yra atviros sistemos. Analizuodami sistemą galime apsvarstyti tik ribotą sistemos elementų skaičių ir tarpusavio santykius.

Visi elementai ir sąsajos, kurių mes negalime nagrinėti tokioje analizėje, turi būti visiškai ignoruojami. Turime manyti, kad jie neturi įtakos sistemai. Analizuojant regioną, mes, žinoma, galime atsižvelgti į individualius poveikius ir atskirus elementus, kurie nėra geografiškai išdėstyti iš anksto nustatytame plote ar regione. Abstrakta sistema išlieka uždaryta, nes pridedame šiuos elementus ir santykius mūsų konceptualiame modelyje. Sistema nėra sinonimas su mūsų pateiktu modeliu, kurį atspindi elementai ir ryšiai, kuriuos pasirinkome įtraukti ar apsvarstyti.

Kitaip tariant, mes galime tik ištirti sistemą, kai nustatėme jo ribas. Tai nėra matematinė problema, nes ribos patenka į save tiek, kiek jos yra už jos ribų, nors ne visai taip lengva pasirinkti tuos elementus, praktiniuose geografiniuose tyrimuose. Pavyzdžiui, Harvey apibūdina įmonę, kuri veikia ekonomikoje, remdamasi tam tikromis ekonominėmis aplinkybėmis. Analizuodami įmonės vidaus santykius ir elementus kaip uždarą sistemą, mes turime laikyti šias aplinkybes nepakeičiamomis. Norint išplėsti sistemos ribas taip, kad būtų įtraukiami besikeičiantys socialiniai ir politiniai santykiai visuomenėje, kurios dalis yra įmonė, gali gerai pakeisti analizės rezultatus. Taigi, net ir šiuo paprastu atveju, ribų braižymas sukelia problemų.

Nustatydami elementų rinkinį, kuris, mūsų manymu, geriausiai apibūdina tikrąją sistemą, siekiant modeliuoti realią situaciją. Pavyzdžiui, didelėje pramonės įmonėje, užsiimančioje keliomis veiklos sritimis, pagrindinė buveinė ir kiekvienas filialas sudaro jo sudedamąsias dalis.

Matematiškai išreikšta sistema susideda iš:

A = (a ₁, a ₂, a ₃ … a _n )

Prie šios išraiškos reikėtų pridėti elementą a _0, kuris atspindi sistemos, kurioje veikia įmonė, aplinką. Tada galime daryti išvadą apie naują elementų rinkinį:

B = (a ₀, a ₁, a ₂ … a _n )

Tai apima visus sistemos elementus ir papildomą elementą, kuris atspindi aplinką. Tada galime ištirti šių elementų ryšius. Analizuojant įmonę, matome, ar tarp filialų yra ryšių, o jei taip, tarp kokių šakų. Galime stebėti, ar kontaktai eina abiem būdais ir ką reiškia kontaktinis modelis.

Taigi sistema susideda iš:

i) elementų, identifikuotų su tam tikrais kintamais objektų atributais, rinkinys.

(ii) ryšys tarp šių objektų savybių ir aplinkos.

(iii) ryšys tarp šių objektų savybių ir aplinkos.

Sistemų santraukos santraukos privalumai:

Abstraktus sistemos aiškinimas turi keletą svarbių privalumų, kurie pateikiami toliau:

i) Kiekvienas geografinis regionas (kraštovaizdis) turi daugybę reiškinių. Sistemos analizė bando sumažinti šį sudėtingumą iki paprastesnės formos, kurioje ji gali būti lengviau suprantama ir kokie modeliai gali būti sukurti.

ii) Tai leidžia, pavyzdžiui, sukurti abstrakčias teorines sistemas, kurios nėra susietos su jokia konkrečia sistema ar sistemų rinkiniu.

(iii) Ši teorija suteikia mums daug informacijos apie galimas struktūras, elgesį, būsenas ir netrukus, kad tai gali būti.

iv) suteikia mums būtinus techninius aparatus, skirtus sąveikai sudėtingose ​​struktūrose.

(v) Sistemos teorija yra susieta su abstrakčia matematine kalba, kuri, kaip ir geometrija ir tikimybių teorija, gali būti naudojama empirinėms problemoms aptarti.

Sistemos struktūra:

„Sistemos“ apibrėžtis pateikta pirmiau minėtuose punktuose. Atsižvelgiant į sistemos apibrėžimą, galima parengti jos „struktūrą“.

Sistema iš esmės susideda iš trijų komponentų:

1. elementų rinkinys;

2. nuorodų rinkinys; ir

3. Sistemos ir jos aplinkos sąsajų rinkinys.

Sistemos elementai:

Elementai yra pagrindiniai kiekvieno sistemos, struktūros, funkcijos, plėtros aspektai. Matematiniu požiūriu elementas yra primityvus terminas, neturintis apibrėžties, kaip geometrijos taško sąvoka. Nepaisant to, sistemos struktūra yra elementų ir jų tarpusavio ryšių suma. Funkcija susijusi su srautais (mainų santykiais), kurie užima jungtis. Plėtros metu atsiranda tiek struktūros, tiek funkcijos pokyčių, kurie gali vykti laikui bėgant.

Elemento apibrėžimas priklauso nuo masto, kuriuo mes įsivaizduojame sistemą. Pavyzdžiui, tarptautinė pinigų sistema gali būti konceptualizuota kaip šalis kaip elementas; ekonomika gali būti laikoma sudaryta iš įmonių ir organizacijų; pačios organizacijos gali būti laikomos departamentais; departamentas gali būti laikomas atskirų žmonių sistema; kiekvienas asmuo gali būti laikomas biologine sistema; ir taip toliau. Panašiai automobilis gali būti eismo sistemos elementas, tačiau jis taip pat gali būti laikomas sistema. Iš šių pavyzdžių aišku, kad elemento apibrėžimas priklauso nuo masto, kuriuo mes įsivaizduojame sistemą.

„Blalock“ ir „Blalock“ brėžė elemento kaip sistemos komponento sąvoką, kuri parodyta 10.3 pav. Šiame paveiksle parodyti du skirtingi sąveikos požiūriai. Viršutinė schema rodo, kad sistema A ir sistema B sąveikauja kaip vienetai, o kiekvienoje sistemoje vyksta mažesnės sistemos sąveikos. Apatinėje diagramoje matyti, kad sistemos A ir B sąveikauja žemesniais lygiais.

Nusprendus, kokiu mastu naudoti, kita sistemos kūrimo problema yra tai, kaip identifikuoti elementus. Ypač sunku identifikuoti, kai susiduriame su reiškiniais, kurie turi nuolatinį paskirstymą, pvz., Kai krituliai sudaro sistemos elementą. Identifikavimas yra lengviausias, kai elementai yra aiškiai atskirti, pvz., Ūkiai. Bet matematinių sistemų teorijos požiūriu elementas yra kintamasis.

Todėl darytina išvada, kad, ieškant matematinio elemento vertimo geografiniame kontekste, mes turime suprasti elementą kaip tam tikro apibrėžto asmens atributą, o ne kaip asmenį.

Nuorodos arba santykiai :

Antrasis sistemos komponentas yra nuorodos (santykiai). Nuorodos sistemoje, jungiančioje skirtingus jo elementus, parodytos 10.4 pav.

Tai yra šie:

i) Serijų ryšys.

ii) Lygiagretus ryšys.

(iii) grįžtamojo ryšio ryšys.

(iv) Paprastas junginių ryšys.

(v) sudėtingas junginių santykis.

Trys pagrindinės santykių formos gali būti apibrėžtos kaip:

i) Serijos ryšys:

Tai paprasčiausias ir būdingas elementams, susietiems su negrįžtamu ryšiu. Taigi ai-aj sudaro serijinį ryšį, ir galima pastebėti, kad tai yra būdingas priežasties ir pasekmės ryšys, su kuriuo tradicinis mokslas yra sprendęs. Šį ryšį galima paaiškinti pavyzdžiu iš Indijos. Ryžių produktyvumas Pendžabe priklauso nuo galimo drėkinimo arba šafrano auginimo Kašmyro slėnyje yra dėl Karewa dirvožemio.

ii) Lygiagretus ryšys:

Šis ryšys atsiranda, kai du ar daugiau elementų veikia trečiąjį elementą, arba atvirkščiai, kai vienas elementas veikia du ar daugiau kitų. 10.4 pav. Galima pastebėti, kad ai ir aj veikia kiti elementai ak. Pavyzdžiui, kritulių ir temperatūros kintamieji įtakoja augmeniją ir augmeniją, o tai įtakoja gautų kritulių kiekį ir bendrąsias temperatūros sąlygas.

(iii) Atsiliepimai:

Ryšys su grįžtamuoju ryšiu yra tai, kas neseniai buvo įtraukta į analitines struktūras. Jame aprašoma situacija, kai vienas elementas veikia save. Pavyzdžiui, lauke pasėti ankštiniai augalai praturtina azotą dirvožemyje ir tokiu būdu patenka į augalus (10.4.3 pav.). Ryšys su grįžtamuoju ryšiu gali būti tiesioginis, teigiamas, neigiamas arba nėra grįžtamojo ryšio. Tiesioginio grįžtamojo ryšio pavyzdys yra: B poveikis, kuris savo ruožtu įtakoja A, arba jis gali būti netiesioginis, o impulsas iš A grįžta į jį per kitų kintamųjų grandinę. Neigiamu grįžtamuoju ryšiu sistema palaikoma pastovioje būsenoje savireguliavimo procesais, vadinamais homostatiniais arba morfostatiniais.

Klasikinis pavyzdys yra konkurencijos erdvėje procesas, dėl kurio palaipsniui mažėja perteklius, kol erdvė yra pusiausvyros. Tačiau, teigiamu grįžtamuoju ryšiu, sistema apibūdinama kaip morfogenetiška, pakeičianti jos charakteristikas, nes B poveikis C veda į tolesnius B per D pokyčius. Šiuos santykius galima derinti įvairiais būdais (10.4.4 pav. ) taip, kad du elementai vienu metu gali būti sujungti skirtingai. Tokiu būdu nuorodos sudaro „laidų sistemą“, jungiančią elementus įvairiais būdais (10.4.4-5 pav.).

Sistemos elgesys:

Sistemos elgesys reiškia elementų tarpusavio ryšius, jų abipusį poveikį vienas kitam. Todėl elgesys turi būti susijęs su srautais, stimulais ir atsakais, įėjimais ir išėjimais ir pan. Galime ištirti ir vidinį sistemos elgesį, ir jo sandorius su aplinka. Pirmųjų studijų tyrimas - tai funkcinių įstatymų, jungiančių elgesį įvairiose sistemos dalyse, tyrimas. Apsvarstykite sistemą, kuri turi vieną ar daugiau jos elementų, susijusių su aplinkos aspektu. Tarkime, kad aplinka pasikeičia. Tada paveikiamas bent vienas sistemos elementas.

Šio paveiktų elementų poveikis perduodamas visoje sistemoje, kol bus paveikti visi prijungti elementai sistemoje. Tai yra paprastas stimulo atsakas arba įvesties-išvesties sistema be grįžtamojo ryšio su aplinka:

Elgesį apibūdina lygtys (deterministinės arba galimos), jungiančios įvestį su išėjimu.

Geografinė sistema:

Sistemą, kurioje vienas ar keli funkciniu požiūriu svarbūs kintamieji yra erdviniai, galima apibūdinti kaip geografinę sistemą. Geografai pirmiausia domisi sistemomis, kurių svarbiausi funkciniai kintamieji yra erdvinės aplinkybės, pvz., Vieta, atstumas, mastas, išplitimas, tankis viename plote ir pan.

Pastaraisiais dešimtmečiais sistemos požiūris atkreipė geografų dėmesį. Chorley bandė suformuluoti mąstymą apie geomorfologiją atviros sistemos požiūriu; Leopoldas ir Langbeinas tyrinėjo flotialines sistemas entropijos ir pastovios būklės; ir Berry bandė sukurti pagrindą „miestų, kaip miestų sistemų sistemos“ tyrimui, naudojant dvi organizavimo ir informacijos erdvės formos sąvokas. Neseniai „Wolderberg“ ir „Berry“ naudojo sistemų koncepciją, skirtą analizuoti centrinę ir upės modelius, o „Curry“ bandė analizuoti atsiskaitymo vietas sistemų sistemoje. Tie geografai, kurie sutelkia dėmesį į erdvinę organizaciją, visuomet remiasi sistemomis, kaip rodo Hadgeto vietovės analizė žmogaus geografijoje.

Geografijoje statiniai ar adaptyviosios sistemos gali būti lengvai konstruojamos. Sunku sukurti dinamišką geografinę sistemą, nes tuo pačiu modeliu privalome suderinti laiką ir erdvę. Erdvė gali būti išreikšta dviem aspektais pagal kartografinę abstrakciją. Galbūt galime pateikti patenkinamą tokio sistemos paaiškinimą, tačiau jį sunku tvarkyti ir analizuoti. Lundas išnagrinėjo šias problemas savo laiko erdvės modelyje.

Kai kurias iš šių problemų galima išspręsti kuriant geografinius modelius, kurie gali būti klasifikuojami kaip „kontroliuojamos sistemos“ (aptarta pirmiau). Kontroliuojamos sistemos yra ypač naudingos planuojant situacijas, kai tikslas yra žinomas ir apibrėžta ekonominė geografinė sistema. Daugeliu atvejų mes galime kontroliuoti kai kuriuos įėjimus, bet kiti yra neįmanomi arba per brangu manipuliuoti. Pavyzdžiui, jei norime maksimaliai padidinti žemės ūkio produkciją, mes galime kontroliuoti dirbtinių trąšų įvedimą, tačiau negalime kontroliuoti klimato.

Todėl iš dalies kontroliuojamos sistemos yra labai svarbios. Didesnės žinios apie aplinkos sąlygas leidžia mums įvertinti planavimo ir kontrolės sistemų poreikio mastą. Daugelis mokslininkų, užsiimančių galimų būsimų sąlygų tyrimais, baiminasi, kad teigiamas grįžtamojo ryšio mechanizmas technologinio vystymosi ir kontrolės forma, dėl kurios padidėjo gyventojų skaičius, pramoninė gamyba ir kt. dramatiška taršos, bado ir išteklių trūkumo krizė. Viena iš tokių krizių priežasčių būtų ilgalaikis natūralaus neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmo slopinimas.

Sistemos analizė gali būti naudinga sisteminti mūsų modelius, struktūrizuotų idėjų teorijas, tačiau, kai darome praktinius tyrimus, nebūtina nurodyti sistemos analizės ir jos matematinių pasekmių. Pavyzdžiui, pasaulinis geležies rūdos gamybos ir prekybos žemėlapis gali būti apibūdintas sistemingai: elementai yra gamybos ir vartojimo centrai, ryšiai ar santykiai yra prekybos linijos, o skirtingų linijų gabenamas geležies kiekis vaizduoja funkciją, ir žemėlapiai, rodantys šias situacijas tam tikrais laiko intervalais, apibūdintų sistemos vystymąsi. Be to, sistemos požiūris buvo techniškai daug griežtesnis, todėl galbūt dėl ​​to pritraukė mažiau aktyvių tyrėjų.

Tiek sistemos analizė, tiek bendrosios sistemos teorija buvo kritikuojama dėl to, kad jie yra susiję su pozityvizmu, ty į juos neatsižvelgiama į normines vertybes (estetines vertybes, įsitikinimus, požiūrį, norus, viltis ir baimes), ir taip daroma nesuteikia realios geografinės asmenybės įvaizdžio.

Geografinių tyrimų plėtra aptarta pirmiau minėtuose punktuose. Ji praėjo per tris skirtingus plėtros etapus. Mokslo plėtra apima tris pagrindinius etapus: i) aprašomąjį, (ii) analitinį ir (iii) nuspėjamąjį. Aprašymas yra pirmasis žingsnis ir paprasčiausias; jis susijęs su reiškinių apibūdinimu ir žemėlapiu. Geografija nuo senovės iki XVIII a. Vidurio buvo šiame etape. Analitinis etapas žengia žingsnį toliau ieškodamas paaiškinimų ir ieškodamas įstatymų, kurie atsilieka nuo to, kas buvo pastebėta.

Aleksandro fon Humboldto laikotarpis patenka į šį etapą. Šiuo laikotarpiu prasidėjo reiškinių erdvinio pasiskirstymo analizė. Trečiasis mokslo raidos etapas yra nuspėjamasis etapas. Iki to laiko, kai buvo pasiektas nuspėjamasis etapas, įstatymai buvo kruopščiai ištirti, kad galėtume prognozuoti įvykius. Šis etapas iš dalies pasiektas su geomorfologijos ir klimatologijos atsiradimu artimiausiuose XIX a. Dešimtmečiuose.

Tačiau tikrasis sukrėtimas žmogaus geografijos srityje yra antrasis pasaulinio karo reiškinys. Suformuluotos daug vietos nustatymo teorijų, kurios yra nuspėjamos, todėl galime pasakyti, kad geografija pateko į trečiąjį jo vystymosi etapą. Geografai bando sukurti kontroliuojamų sistemų modelius, kurie gali būti naudojami kuriant plėtrą ateityje. Iš pirmiau minėtos diskusijos aišku, kad geografai dabar pereina į prognozavimo etapą.