НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В.А. Панфилов, академик РАН

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

РФ, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

E-mail: vap@rgau-msha.ru

УДК 631.17

DOI:10.30850/vrsn/2021/2/4-7

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АПК

В статье отражены некоторые аспекты проектирования технологий будущего. В центре внимания находится синергети-

ческий подход к разработке сложных технологических систем производства продуктов питания. Круг обсуждаемых вопросов

включает: особенности синергетического проектирования сквозных технологий продуктов питания путем сжатия в еди-

ное целое разнообразных технологий АПК; организационные вопросы создания и функционирования открытых, нелинейных

и неравновесных технологий; закономерности усложнения технологий как естественного процесса развития; механизм

нарастания сложности технологий агропромышленного комплекса; новую синергетическую картину эволюционных и ре-

волюционных преобразований технологий; механизм создания проектов инновационных технологий; условия саморазвития

сложных технологий АПК; роль отрицательной и положительной обратных связей в эффективном функционировании

и развитии сложных технологий; синергетический процесс саморазвития технологии как чередование эволюционного и ре-

волюционного этапов; взаимное усиление производящих и перерабатывающих технологий при объединении их в системный

комплекс. Особое внимание уделено диалектическим законам развития при проектировании технологий будущего.

Ключевые слова: синергетическое проектирование, сложные технологические системы, механизм усложнения технологий,

саморазвитие эрготехнических систем, обратные связи, этапы синергетического процесса.

V.A. Panfilov, Academician of RAS

K.A. Timiryazev Russian State Agrarian University - MТАA

RF, 127550, g. Moskva, ul. Timiryazevskaya, 49

E-mail: vap@rgau-msha.ru

SYNERGISTIC APPROACH TO THE DESIGN

OF AGROINDUSTRIAL COMPLEX SOPHISTICATED TECHNOLOGIES

The article reflects some aspects of designing future technologies. The focus is on a synergistic approach to the development of complex

technological systems for food production. The range of issues to be discussed includes: the features of synergistic design of cross-cutting food

technologies by compressing various agro-industrial complex technologies into a whole; organizational issues of creation and functioning

of open, non-linear and non-equilibrium technologies; patterns of complication of technologies as a natural developmental process;

the mechanism of increased complexity of technologies in the agro-industrial complex; a new synergistic picture of evolutionary and

revolutionary of technologies transformations; mechanism of innovative technologies projects creation; conditions for self-development

the agro-industrial complex sophisticated technologies; the role of negative and positive feedbacks in the effective functioning and

development of sophisticated technologies; a synergistic process of technology self-development as an alternation of evolutionary and

revolutionary stages; mutual reinforcement of manufacturing and processing technologies when they are combined into a system complex.

Special attention is giving to the development dialectical laws when designing future technologies.

Key words: synergistic design, complex technological systems, mechanism of technological complexity, self-development of ergo-technical

systems, feedbacks, synergetic process stages.

В науке и инженерии возникает качественно

Особенность социально-технологических разрабо-

новый вид деятельности, обусловленный выходом

ток в том, что научное сопровождение не может быть

в сферу социально-технологических разработок.

отнесено ни к естественным, ни к техническим, ни

Это так называемое синергетическое проектирова-

к общественным наукам. Эти разработки базируются

ние, направленное на создание сложных целостных

на трансдисциплинарной методологии - синергети-

технологических систем, отличающихся значительно

ке, сочетающей в себе системный, кибернетический

увеличенным количеством элементов и связей, их

и информационный подходы. [10]

иерархической организованностью. При этом окру-

Понятия синергетики приводят к коренному

жающая среда рассматривается, как особый элемент

пересмотру представлений о механизме функцио-

проектируемой технологии и становится также

нирования известных технологий АПК при объеди-

объектом проектирования.

нении их в сложные системы, что в свою очередь

Синергетическое проектирование - наука о сое-

влияет на вектор научно-технического развития

динении в единое целое отдельных больших техноло-

агропромышленного комплекса. [5]

гических систем таким образом, чтобы они совмест-

Цель работы - обозначить особенности проек-

но функционировали для достижения общей цели.

тирования и создания в АПК сложных технологиче-

В АПК это технологии производства сельскохозяй-

ских систем для производства основных продуктов

ственной продукции, разборки ее на анатомические

питания.

части, их хранение, технологии сборки из этих час-

В основу статьи положены исследования извест-

тей продуктов питания и хранения до реализации. ных ученых в области синергетики: В.И Аршинова,

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 2-2021

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Р.Г Баранцева, В.Г. Буданова, Е.Н. Князевой,

в том случае, если в нем одновременно присутствуют

С.П. Курдюмова, Г.Г. Малинецкого, И. Приго-

и притяжение, и отталкивание. Если бы системы

жина, В.С. Степина, Д.И. Трубецкова, Г. Хакена,

строились только на основе притяжения, то они

Д.С. Чернавского.

вылились бы в конгломеративные образования.

Особенности организации сложных систем. Каче-

Это означало бы и лишение их всякой противоре-

ство сложной системы, которая возникает в резуль-

чивости как источника развития. Поэтому единство

тате взаимоусиления больших систем, не исчерпы-

притяжения и отталкивания - один из важнейших

вается свойствами ее составляющих - отдельных

системоразвивающих факторов. [1] Объединение

технологий АПК. Сложные системы открыты

в рамках АПК производящих и перерабатывающих

для обмена веществом, энергией и информацией

технологий становится не только источником выжи-

с внешней средой. Основная особенность откры-

вания в условиях мощной конкуренции, но и источ-

той системы заключается в том, что она возникает

ником дальнейшего развития в виду противоречиво-

в результате деятельности человека и базируется на

сти технологических целей: процессов производства

знаниях. Таким образом, возникает необходимость

сельскохозяйственной продукции и ее переработки.

организации новой формы научных знаний о техно-

В проектируемой синергетической картине АПК

логических процессах в АПК в новом их видении,

приоритетными становятся процессы взаимообус-

дающем целостное представление как о закономер-

ловленных изменений в структуре отдельных техно-

ностях реализации процессов в агропромышленном

логий, их содействия и согласованное протекание

комплексе и их взаимосвязях, так и о методах под-

в пространстве и во времени.

держания их системности. [8] Линейное мышление,

Основную закономерность проектирования слож-

характерное для исследования и оптимизации от-

ного целого в АПК можно сформулировать следую-

дельных технологий АПК, то есть больших систем,

щим образом: синтез больших эволюционирующих

неприемлемо при проектировании и создании не-

технологий в одну сложную структуру происходит

линейной сложной реальности, что может привести

посредством установления общего темпа их эволю-

к неудаче в установлении закономерностей проек-

ции. Причем интенсивность процессов в различ-

тирования сложных технологий АПК.

ных подсистемах (отдельные большие технологии)

Усложнение технологий - закономерность процесса

сложной системы (сквозная технология АПК) мо-

развития. Развитие любой системы - это нараста-

жет быть разной (уровень механизации, автоматиза-

ние сложности, выражающейся преимущественно

ции, информационное обеспечение, управляемость

в росте новых свойств, и менее заметное прираще-

и т. д.). При проектировании сложной технологии

ние количества. Вся история технологий обработки

устанавливается одинаковый темп развития техно-

земли, выращивания растений, животных, птицы,

логических процессов: объединяемые технологии

хранения и переработки сельскохозяйственной

попадают в одно русло, начинают развиваться с

продукции связана с переходом от простого к слож-

равной скоростью. Тем самым ускоряется развитие

ному. Следовательно, развитие технологии можно

тех технологий, которые интегрируются в сложную

рассматривать как необходимый тренд нарастания

технологию, и целое развивается быстрее состав-

сложности. Механизм усложнения технологий про-

ляющих его частей. Таким образом, технологиям

является через флуктуации (случайные отклонения)

АПК (производящие и перерабатывающие) выгод-

состояний разнообразных процессов: технологичес-

нее быть в одной сложной системе и развиваться

ких в оборудовании, организационных в общении

вместе, ибо это связано с экономией материальных,

производственного персонала, управленческих

энергетических и других ресурсов. [6]

в действиях администрации. Такие флуктуации

Кооперативные процессы, согласованные ре-

обычно подавляются во всех динамически стабиль-

зонансные взаимодействия компонентов сложной

ных и адаптивных системах за счет отрицательных

системы, интеграция их совместных усилий приводят

обратных связей, обеспечивающих сохранение

к саморазвитию (с участием человека) этой систе-

близкого к стабильному состоянию системы. Но

мы, благодаря чему рождаются инновационные

в сложных технологических системах отклонения

проекты технологий. Стержнем таких проектов

со временем возрастают, накапливаются и, в конце

могут стать технологические требования к выходным

концов, приводят к появлению новаций, обуслов-

параметрам процессов по всей технологической це-

ленных действием суммы случайных факторов. Эти

почке (поток) от запросов потребителя до ресурсов

новации возникают в технологиях с достаточным

производителя. Фрагменты двадцати восьми цепо-

количеством разнообразных процессов, взаимодей-

чек в виде технологических требований к показателям

ствующих между собой через связи.

15 сортов овощей и 13 сортов плодов, предназна-

Процесс усложнения бесконечен. При этом

ченных для различных видов консервирования,

всегда есть внешние факторы - потоки вещества,

разработаны во ВНИИ технологии консервиро-

энергии и информации, которые раскручивают си-

вания филиале ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем

нергетический механизм развития системы путем

им. В.М. Горбатова» Российской академии наук. [4]

повышения ее выживаемости и эффективности.

Саморазвитие сложных технологий. Процессы

Причем этот механизм связан с действием не только

саморазвития могут происходить только в системах,

факторов притяжения, но и факторов отталкивания.

обладающих высоким уровнем сложности с боль-

Если притяжение ассоциируется с системообразу-

шим количеством элементов, связи между кото-

ющим фактором, то отталкивание - с отторжением

рыми имеют преимущественно вероятностный ха-

каких-либо частей целого, разрушением системы.

рактер. Причем при взаимодействии с окружающей

В действительности же целостное образование спо-

средой эти процессы в той или иной мере автономны,

собно возникнуть и нормально развиваться только

то есть относительно независимы от среды.

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В человеко-машинных (эрготехнические) си-

управляющий добивается лучшей работы коллек-

стемах, в которых человек с помощью машины

тива. Революционный этап - агроном создает но-

осуществляет свою трудовую деятельность, по-

вый сорт, инженер изобретает инновационную

нятие саморазвития характеризует динамическую

конструкцию, управленец производит коренную

адаптивную систему, самостоятельно выбирающую

реорганизацию. Таким образом, история техноло-

цели своего развития и критерии их достижения,

гий АПК есть чередование эволюционных этапов,

изменяя свои параметры, структуру и другие харак-

когда специалист применяет полученные им во вре-

теристики в заданном человеком направлении. [2]

мя учебы знания, и революционных, когда человек

Для технологий АПК свойственны резкие ухуд-

создает то, чему его раннее не обучали.

шения функционирования даже при сравнительно

Наиболее перспективными при проектировании

небольшом изменении внешних воздействий или

сложной технологической системы оказываются те

ошибок в управлении. Поэтому вопросы самораз-

отдельные сельскохозяйственные и перерабатыва-

вития технологий всегда актуальны.

ющие технологии, функции которых соответствуют

Традиционная наука уделяет основное внимание

потребностям сложной системы. То есть сложная

устойчивым процессам, порядку, однородности и

система, специализируясь, положительно воздей-

равновесию. Она изучает, главным образом, замкну-

ствует на организацию той большой системы, чьи

тые системы и оптимизирует линейные соотноше-

функции отвечают ее специализации. Эта большая

ния, в которых малое воздействие извне вызывает

система (отдельная технология) в целом становится

малый отклик на выходе. Но для технологий АПК

специализированной и может существовать только

характерны неустойчивость и неравновесие. По-

как часть сложной системы, в которой сформиро-

этому при проектировании сложных технологий

валась. Всякий переход большой системы в другую

возникает необходимость в методологии, которая

неизбежно вызывает ее преобразование.

описывает стохастические процессы и предлагает

Необходимо отметить, что целостность слож-

разрешение нелинейности поведения сложных си-

ной технологической системы рассматривается

стем. Важное свойство нелинейности процессов -

как принципиальная несводимость свойств этой

их пороговый характер: при плавном изменении

системы к сумме свойств технологических систем

внешних условий поведение системы изменяется

ее составляющих. В то же время свойство каждой

скачком. В состояниях далеких от равновесия сла-

отдельной системы зависит от ее места и функции

бые возмущения (флуктуация) оказывают сильное

в сложной системе. [9] Поэтому уровень качества

воздействие на систему, разрушая сложившуюся

и целостности сложной технологической системы

структуру и способствуя ее радикальному каче-

есть результат взаимоусиления технологий ее со-

ственному изменению. Между системой и средой

ставляющих. Таким образом, сложная технологиче-

возникает обратная положительная связь, а именно:

ская система в результате саморазвития становится

система влияет на среду таким образом, что созда-

суперсистемой, состоящей из иерархии взаимос-

ются определенные условия, которые в свою очередь

вязанных больших систем (отдельные технологии

обусловливают инновационные изменения в самой

АПК разного уровня сложности), в которой техно-

этой системе. [11] По этому сценарию открытые

логии более низкого иерархического уровня - это

и сильно неравновесные эрготехнические системы

элементы системы более высокого иерархического

АПК саморазвиваются. Можно выделить два пери-

уровня. Чтобы описать закономерности суперсисте-

ода: плавное эволюционное изменение с хорошо

мы, необходимо знать параметры, характеризующие

предсказуемыми линейными закономерностями,

ее и каждую большую систему в отдельности. [7]

подводящими систему к некоторому неустойчивому

Концепция саморазвития, как возникновение

критическому состоянию, и выход из этого состоя-

мощной положительной обратной связи должна

ния одномоментно, скачком с переходом в новое

стать в XXI веке новой парадигмой научных изы-

устойчивое состояние с большой сложностью и упо-

сканий в АПК. Именно синергетические эффекты,

рядоченностью, что упрощает процесс функцио-

характеризуемые как эффекты кооперативного дей-

нирования.

ствия в суперсистемах, приводящие к изменению

Вместе с этим недостаточно сложные системы

качества функционирования, служат адекватным

не способны ни к спонтанной адаптации ни, тем

инструментарием оценки инноваций в сложных си-

более, к саморазвитию, и при получении чрезмер-

стемах. Поэтому эффект взаимного усиления тех-

ного количества вещества, энергии и информации

нологий приобретает на производстве особо важное

теряют свою структуру и разрушаются.

значение. Кроме того, концепция саморазвития

Изменение параметров эрготехнических, тех-

предусматривает неоднозначность будущего, су-

нических, технологических и других систем - это

ществование моментов неустойчивости, связанных

всегда работа конкретных людей: агрономов, зоо-

с выбором путей дальнейшего развития и особую

техников, инженеров, менеджеров, администрато-

роль человека в нелинейных ситуациях ветвления

ров. То, что исследователю представляется скачком,

путей и выбора оптимального пути развития. Опти-

быстрым переходом на новый уровень сложности

мальный путь определяется не столько прошлым,

системы может для конкретного человека составить

историей, традициями технологии, сколько буду-

целый этап жизни.

щим, в частности устойчивыми состояниями, ко-

Синергетический процесс саморазвития техно-

торые направляют эволюцию системы к определен-

логий - это чередование эволюционных (адаптаци-

ной цели. [3]

онные) и революционных этапов. Эволюционный

Объединение сельскохозяйственных и перера-

этап - процесс оптимизации: агроном «шлифует»

батывающих технологий в сложные технологиче-

сорт, инженер «шлифует» конструкцию изделия,

ские системы представляется неизбежным с точки

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 2-2021

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

зрения синергетики, которая находится в русле

8. Пригожин, А.И. Организации: системы и люди /

материалистической диалектики и ее законов раз-

А.И. Пригожин. - М.: Политиздат,1983. - 176 с.

вития (переход количественных изменений в каче-

9. Садовский, В.Н. Основания общей теории систем /

ственные, отрицание отрицания, единство и борьба

В.Н. Садовский. - М.: Наука, 1974. - 280 с.

противоположностей).

10. Синергетика: Будущее мира и России / Под ред.

Выводы. Во второй половине XXI века техно-

Г.Г. Малинецкого. - М.: Издательство ЛКИ, 2016. -

логии АПК будут представлять сквозные сложные

384 с.

технологии производства основных продуктов

11. Трубицков, Д.И. Введение в синергетику: Хаос и

питания, реализуемые на основе новой индустри-

структуры /Д.И. Трубицков. - М.: Книжный дом «ЛИ-

ализации агропромышленного комплекса. По-

БРОКОМ», 2014. - 240 с.

видимому, именно в таком облике АПК России

войдет в Шестой технологический уклад. Планы

LIST OF SOURCES

изысканий научно-исследовательских институтов

1. Aver’yanov, A.N. Sistemnoe poznanie mira: metodolog-

Отделения сельскохозяйственных наук РАН долж-

icheskie problemy /A.N. Aver’yanov. - M.: Politizdat,

ны учитывать закономерности организации, стро-

1985. - 263 s.

ения, функционирования и развития технологий

2. Barancev, R.G. Sinergetika v sovremennom estestvozna-

будущего как сложных целостных образований.

nii /R.G. Barancev. M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM»,

2009. - 160 s.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

3. Ivanov, V.V. Rossiya: XXI vek. Strategiya proryva. Tekh-

1. Аверьянов, А.Н. Системное познание мира: методоло-

nologii. Obrazovanie. Nauka / V.V. Ivanov, G.G. Mali-

гические проблемы /А.Н. Аверьянов. - М.: Политиз-

neckij - M.: LENAND, 2017. - 304 s.

дат, 1985. - 263 с.

4. Megerdichev, E.Ya. Tekhnologicheskie trebovaniya k sor-

2. Баранцев, Р.Г. Синергетика в современном естествоз-

tam ovoshchnyh i plodovyh kul’tur, prednaznachennym

нании /Р.Г. Баранцев. М.: Книжный дом «ЛИБРО-

dlya razlichnyh vidov konservirovaniya / E.Ya. Megerdi-

КОМ», 2009. - 160 с.

chev. - M.: Rossel’hozakademiya, 2003. - 96 s.

3. Иванов, В.В. Россия: XXI век. Стратегия прорыва. Тех-

5. Panfilov, V.A. Vektor nauchnyh izyskanij pri sozdanii tekh-

нологии. Образование. Наука / В.В. Иванов, Г.Г. Ма-

nologij APK budushchego / V.A. Panfilov // Vestnik rossi-

линецкий - М.: ЛЕНАНД, 2017. - 304 с.

jskoj sel’skohozyajstvennoj nauki. - 2020, № 1. - S. 4-8.

4. Мегердичев, Е.Я. Технологические требования к со-

6. Panfilov, V.A. Sistemnyj kompleks «Agrarno-pishchevaya

ртам овощных и плодовых культур, предназначенным

tekhnologiya» / V.A. Panfilov // Vestnik rossijskoj sel’sko-

для различных видов консервирования / Е.Я. Мегер-

hozyajstvennoj nauki - 2015. - № 4. - S. 6-9.

дичев. - М.: Россельхозакадемия, 2003. - 96 с.

7. Panfilov, V.A. Teoriya tekhnologicheskogo potoka. 3-e izd. /

5. Панфилов, В.А. Вектор научных изысканий при соз-

V.A. Panfilov. - M.: INFRA-M, 2019. - 320 s.

дании технологий АПК будущего / В.А. Панфилов //

8. Prigozhin, A.I. Organizacii: sistemy i lyudi /A.I. Prigo-

Вестник российской сельскохозяйственной науки. -

zhin. - M.: Politizdat, 1983. - 176 s.

2020, № 1. - С. 4-8.

9. Sadovskij, V.N. Osnovaniya obshchej teorii sistem

6. Панфилов, В.А. Системный комплекс «Аграрно-пи-

V.N. Sadovskij. - M.: Nauka, 1974. - 280 s.

щевая технология» / В.А. Панфилов // Вестник рос-

10. Sinergetika: Budushchee mira i Rossii / Pod red G.G. Ma-

сийской сельскохозяйственной науки - 2015. - № 4. -

lineckogo. - M.: Izdatel’stvo LKI, 2016. - 384 s.

С. 6-9.

11. Trubickov, D.I. Vvedenie v sinergetiku: Haos i struktury /

7. Панфилов, В.А. Теория технологического потока.

D.I. Trubickov. - M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM»,

3-е изд. /В.А. Панфилов. - М.: ИНФРА-М, 2019. - 320 с.

2014. - 240 s.