Карпин В.А., доктор медицинских наук, профессор
Прокопьев М.Н., кандидат медицинских наук, доцент
(Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского АО) Неголюк Ю.И., соискатель (Отделенческая больница на ст. Сургут)
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУКАХ
Современные научные данные и современные системные представления позволяют говорить о мире как о бесконечной иерархической системе систем, причем части системы находятся в развитии, на разных уровнях системной иерархии и организации. Системность как всеобщее свойство материи проявляется через системность практической деятельности, познавательной деятельности и системность среды, окружающей человека. Как в живой, так и в неживой природе действуют свои законы организации, являющиеся объективными физическими или биологическими законами. Системны и взаимодействия человека со средой. В данном аспекте системность выражается в необходимости учета всех возможных воздействий факторов внешней среды на ее состояние в последующие моменты. В случае недостаточной проработанности или игнорирования этих факторов возникают проблемы в развитии природы, наблюдается негативное воздействие на биологические объекты. Конечной целью системного анализа является разрешение проблемной ситуации, возникшей перед объектом проводимого системного исследования. Системный анализ занимается изучением проблемной ситуации, выяснением ее причин, выработкой вариантов ее устранения, принятием решения и организацией дальнейшего функционирования системы, разрешающего проблемную ситуацию. Он проводится, как правило, в три этапа. Суть их состоит в том, что необходимо: а) поставить задачу исследования, сформулировать критерий решения задачи системного анализа; б) построить модель исследуемой системы, т.е. дать формализованное описание изучаемого объекта и в) решить поставленную задачу. Последовательность операций выполнения системного анализа фактически не отличается от тех, которые присущи любому научному исследованию (Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко, 1989; Ю.И. Дегтярев, 1996; П.Г. Белов, 2003; А.В. Антонов, 2004 и др.).
В проведении системных исследований любой направленности важную роль играет понятие модели системы. Модель - это искусственно создаваемый образ конкретного объекта, процесса или явления, т.е., в конечном счете, любой системы. Это упрощенное, формализованное, схематическое отображение реальной системы, объективно соответствующее ей и позволяющее исследовать ее характеристики (А.В. Антонов, 2004; Б.Я. Советов, С.А. Яковлев, 2005).
Развитие представлений об объекте медико-географических исследований связано с введением В.С. Преображенским и Е.Л. Райх понятия «территориальная антропоэкологическая система», позволяющего говорить об особом типе экологических систем и требующего анализа следующих основных вопросов: 1) научных подходов, позволяющих трактовать объект медико-географических исследований как особый тип систем, в том числе и в отношении методов исследований; 2) функциональных особенностей антропоэкологической системы, позволяющих представлять ее как главный инструмент медико-географических исследований; 3) основных свойств этой системы, позволяющих решать разнообразные научно-практические задачи, связанные с проблемой «человек-окружающая среда». Стратегия на-
учного поиска, основывающегося на системном подходе, в схематизированном виде представляется в этом случае следующей: определяется цель исследования; все множество разнородных аспектов проблемы, вытекающих из поставленной цели, разлагается на элементы; из их множества вычленяется комплекс взаимосвязанных элементов, которые объединяются в систему как определенную целостность. Таким образом, с помощью системного подхода исследование с самого начала вводится в определенное русло (Е.Л. Райх, 1984).
Если исследование строится на базе концепции экологии человека, то стратегия научного поиска должна быть видоизменена, так как использование данной концепции накладывает ограничения, предопределяя интерес только к тем связям и отношениям в системе, которые замыкаются на человеке. Конструируемые в этом случае системы являются уже экосистемами, принципиальное отличие которых состоит в том, что при их построении изначально закладывается разделение системы на две неравнозначные подсистемы: в роли одной их них выступает человек, в роли другой - окружающая среда. Модель экосистемы применяется как стратегическое средство исследований, давая начало специфическому экологическому варианту системного подхода (Е.Л. Райх, 1984).
Наиболее эффективным из всех научных методов исследования сложных систем, известных к настоящему времени, является моделирование. Связи между сложными элементами территориальной антропоэкологической системы отражают переплетение закономерностей различной природы, в котором на передний план в системообразовании выходит то одна, то другая составляющая. Опыт показал, что получить единое знание об этом сложном переплетении связей эмпирическим путем практически невозможно. Для анализа подобного рода связей в системах создаются определенные концептуальные конструкции, которые наиболее адекватно исследуются с помощью особых методов анализа, позволяющих производить целенаправленное упрощение исходной информации таким образом, чтобы исследованию подлежали только основные характерные закономерности, а также обеспечивать возможность получения новой информации о связях и отношениях в системе. Таким требованиям в наибольшей мере удовлетворяет метод моделирования (Е.Л. Райх, 1984; Ю.И. Дегтярев, 1996; П.Г. Белов, 2003; А.В. Антонов, 2004; Советов, С. А. Яковлев, 2005).
В исследованиях систем разных уровней организации и при постановке различных целей исследования эффективно применение различных методов моделирования, с помощью которых реализуется приведение информации о человеке в связь с информацией о географических объектах и явлениях, формирующих среду его обитания, оценка этой связи, определение ее структуры, раскрытие причинно-следственных механизмов, определяющих закономерности варьирования экосистем в пространстве и другие медико-географические задачи. Выбор конкретного метода определяется предварительным анализом поставленной задачи, включающим характеристику зависимостей, подлежащих моделированию, и факторов, которые должны быть подвергнуты анализу. В медико-географических исследованиях используются в основном следующие методы моделирования: математическое, картографическое, математико-картографическое, графическое, матричное. В публикациях исследователей, работающих в области медицинской географии, устойчиво преобладают два из пяти видов моделирования - математический и картографический. Специфика задач медицинской географии заключается в том, что они всегда связаны с изучением только тех связей и отношений человека с объектами окружающей среды, которые могут быть оценены по критерию здоровья человека, главным образом связей, которые неоднородны в пространстве и поэтому образуют отчетливо выраженные экологические геосистемы. Первый класс задач - это выявление и оценка отдельных факторов среды, оказывающих негативное влияние на здоровье населения. Этот этап моделирования территориальной антропоэкологической системы можно представить в виде варианта поиска парных связей с помощью математической статистики и картографирования. Составленные подобным образом карты, отражающие пространственное выражение парных связей изучаемого медико-биологического явления с фак-
торами окружающей среды, позволяют последовательно прослеживать роль отдельных факторов в формировании ареала явления и его структуры (Е.Л. Райх, 1984).
Картографическое моделирование рассматривается как система приемов и операций с картами, направленная на получение новых знаний о территориальной антропоэкологи-ческой системе. Специфическая особенность картографического моделирования заключается прежде всего в том, что новые сведения о такой системе в данном случае могут быть получены только с помощью карты. Картографирование обеспечивает привязку результатов комплексного изучения биосистем и позволяет обобщить и систематизировать данные экспедиционных наблюдений и космических съемок. Карты раскрывают и в доступной форме отображают пространственные закономерности изучаемых явлений (В.Е. Жуковский, 2002; ЕМ. Климина, 2003; С В. Шварев, 2003; Б.Е. Лисицын, А.В. Исаков, 2004; Г.Н. Огуреева, Т В. Котова, 2004; Ю.А. Баранникова, 2005; Б.Е. Лисицын, 2005; Ю.С. Равкин с соавт., 2005).
Медико-экологическое картографирование как реализация пространственного анализа географических предпосылок болезней человека, проблемных медико-экологических ситуаций, специальной классификации территории на отдельные медико-экологические районы следует рассматривать как составную часть исследований по определению параметров устойчивого развития региона. Без медико-географических и медико-экологических показателей формулирование подобной концепции невозможно (Д.В. Поздняков, 2003; В.А. Сныт-ко с соавт., 2003; И. А. Хлебович с соавт, 2003).
Картографирование является одним из методов системного анализа эпидемиологической ситуации, позволяя не только провести анализ пространственного распределения частоты заболеваемости и смертности населения, установить пространственные взаимосвязи изучаемых явлений, но и высказать предположение, рабочую гипотезу о причинных факторах возникновения и развития заболеваний (Л.П. Волкотруб с соавт., 2001; Н.Н. Гранатович с соавт., 2003). Для эпидемиологической оценки причин заболеваемости в различных районах большого города наибольшую трудность представляет дифференциация различных факторов, характеризующих условия жизни населения. Решить эту проблему может медико-экологическое картографирование. На картограмме четко выявляются различия в распределении показателей заболеваемости и смертности населения, а границы различных ареалов дают возможность проводить районирование территории и выделять зоны риска.
Список литературы
1. Антонов А.В. Системный анализ. - М.: Высшая школа, 2004. - 454 с.
2. Баранникова Ю.А. Экологическое
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.