N G U Y Ề N
Đ ÌN H
H O Ề
- v ũ
V Ă N
H lỂ U
TIẾP CẬN HỆTHÔNG
TRONGNGHIÊN cúu MÔI TRUỜNG
VÀPHÁTTRIỂN
NHÀ XUÂĨ BẢN ĐẠI HỌC QUÔC GIA HẢ NỘI
N G U Y Ễ N O Ì N H H O Ề - v ũ V Ă N H IẾ U
TIẾP C Ậ N
H Ệ
N G H IÊ N
C Ứ U
•
V À
■
T H Ố N G
T R O N G
M Ô I T R Ư Ờ N G
P H Á T
T R IỂ N
NHÀ XUẤT BẢN ĐAI H O C Q U Ố C GIA HÀ NÔI
M
ụ c
L u c
G iới th iệ u c h u n g .................................-...................................................................... 5
C hư ơ ng 1. Đại cương vế hệ th ố n g ......................................................................11
1.1. Định nghĩa................................................................................................ 11
1.2. Các dãc tính và chức năng của hệ thố ng............................................ 11
1.3. Xác định hệ th ố n g .................................................................................. 16
1.4. Mò hinh hóa các hệ th ố n g ................................................................... -1 7
1.5. Tiến hóa và thích ứng của hệ th ố n g ................................................... 20
1.6. Các nguỡng cùa hệ thống và hệ sinhthái toàn c ấ u ------------------------------ 24
1.7. Tính ổn định của hệ th ố n g .................................................................... 26
1.8. Rủi ro của hệ th ố n g ...................................................................... -........28
1.9. Phi tuyến và điểm tới h ạ n ......................................................................29
1.10. Khòng gian pha và chuyển p h a .........................................................30
1.11. Tính mém mại cùa hệ th ố n g ...............................................................34
1.12. Các mức dộ của tính bén v ũ n g .......................................................... 35
C h ư ơ n g 2. Đ ại cương vể tiếp cận hệ th ố n g .....................................................38
2.1. Giới thiệu chung.......................................................................................38
2.2. Các hướng tiếp cận hệ thống................................................................ 43
C h ư ơ n g 3. C ông cụ Tiếp cận hệ th ố n g ứng dụ ng tro n g nghiên cứu m ôi
trường và phát tr iể n .......................................................................... 59
3.1. Giới thiệu chung.......................................................................................59
3.2. Thước đo tính bén vững (B S )................................................................ 60
3.3. Phân tích hệ thống và quy h o ạ c h ....................................................... 63
3.4. Tháp hành động------------------------------------------------------------------------ 65
3
3.5. Đánh giá và quy hoạch phát triển bén vững nòng thổn....................
66
3.6. Thương thuyết chiến lược................................... -................................... 70
3.7. Biểu đỏ S A M ................................................. .............................................. 71
3.8. Biểu đồ Dow njone sinh thái E D I................................................. -........75
3.9. Kiến tạo chỉ s ố .............................................................................................77
3.10. Phương pháp xác định ƯU tiên và trọng số ƯU tiê n .......................... 82
3.11. Phân tích khung logic - L F A ..................................................................85
3.12. Phân tích S W O T - - - - - - ................................................................—
90
3 1 3 . Phân tích S M A R T .....................................................................................91
3.14. Phân tích N B B LK ......................................................................................93
3.15. Quan sát hệ th ố n g --------------------------------------------------------------------- 94
3.16. Xác định nhiễu loạn hệ th ố n g ................................................. ............. 99
3.17. Tránh 10 phản đề thường gặp của tư duy hệ thố ng........... -........101
Chương 4. C ác hệ th ố n g s ả n x u ấ t ............................... ...............................— 115
4.1. Giới thiệu c h u n g ------------------------------------------------------------------------- 115
4.2. Những đặc tính của các hệ sản xuất....................................................116
4.3. Nguyên lý hiên tại trong phàn tích diễn thế hệ thống sản xuất — 121
4.4. Phàn loại tài nguyên của các hệ sản xuất..................................... - 1 2 2
4.5. Nghiên cứu trường hợp 1 - Hệ thống chăn thả gia súc có sừng ở khu
vực SAVAN khò hạn Ninh T h u ậ n ------------------------------------------------124
4.6. Nghiên cứu trường hợp 2 - Hệ thống nuôi thủy sản mặn lơ Nghĩa-------- 129
Hưng, Nam Định (nam 2002) ---------------- —-----------
- -— .............
4.7. Nghiên cứu trường hợp 3 - Tính trồi của hệ thổng tài nguyén mõi
trường và quản lý hệ thống trong phòng trừ sâu hại--------------------- 140
4.8. Nghiên cứu trường hợp 4 - ứng dụng Tiếp cận Hệ thống
đểxác lập các
tiẽu chí mói trường cho điểm tái định cư bền vữ ng-------------------------- 149
4.9. Nghiên cứu trường hợp 5 -Tính gổ ghé của hệ thống vá ứngdụng — 158
K ết lu ậ n ........................................................................................................................ 163
T ài liệu th a m k h ả o -....................................................................................... ........... 165
P hụ lụ c th u ậ t n g ữ hệ t h ố n g ---------------------------------------------------------------------167
4
G
iỏ i
th iệ u
c h u n g
Vai nét vẽ lịch sử cùa Tiếp cạn Ilẹ thòng
N ă m 1927 là m ỏ t m ố c thời g ia n q u a n tro n g n h ấ t tro n g lịch sử tư
d u y hiên đại: đ ó là n ă m E in s te in đưa ra lý th u y ế t T rư ờ ng tn ố n g n h ấ t và
n h ó m kho a học C o p e n h a g e n c ó n g b ổ c h ín h thứ c về lỷ th u y ế t Cơ h ọ c
lượng tử. T heo thuyết Cơ học lượng tử, thê giới kh á ch quan kh ô n g gì khác
hơn là sự chuyổrì động c ủ a các "h ạ t” q u a rk cỏ kích thước 10 '8 m ét. tu y
n h iê n cái gọi la "hat" q u a r k n ã y là k h ô n g tồ n tạ i n h ư n h ử ng v ậ t thể. m ã
c h ỉ lã hệ quả c ủ a c á c m ố i tương tá c giữ a c á c trư ờ ng p h i v à t c h ấ t. T ừ
c á r. Mhạt" q u a rk, nhữ ng v i hệ th ố n g đ ấ u tiê n được h ìn h th à n h (proton
và nơtron) để sau đó x u ấ t h iệ n hạt n h â n n g u y ê n tử c ó đường kính 1 0 'M
m é t. Sự k ế t hợp giữa h ạ t n h â n với c á c e le c tro n đ ã là m n ả y sin h c á c hệ
th ố n g k h á c n h a u : đ ó ỉà c á c n g u y ê n tử (đ = 1 0 '10 m é t). M ộ t h ệ th ố n g
g ồ m 2 n g u y ê n tử h y đ rò và 1 n g u y ê n tử ô x y x u ấ t h iệ n , đ ỏ c h ỉn h là p h ả n
từ nước - H 20 m ộ t hợp p h ầ n cơ bản c ủ a th ế giới s ố n g có nhử ng tính
c h á t đ ặ c b iệ t m à cá c y ế u tố tạo nên nó k h ô n g có.
T h ế giới k h á ch q u a n n g à y n a y trê n T rá i Đ ấ t c h ỉ b a o g ồ m ỉo a n là
c á c hệ th ố n g có Cấu trú c, tính c h ấ t và q u y m ô rấ t k h á c n h a u , từ n h ữ ng
h ệ th ố n g vỏ cơ đơn g iả n c h o đến c á c h ệ xã h ộ i n h ả n vă n phứ c tạp.
C á c hệ th ố n g x u ấ t h iệ n , tiế n hóa, s u y th o á i, ta n r ã ... th e o n h ữ ng q u y
lu ậ t riô n g . T u y n h iê n , con người n h ậ n d iệ n v à h iể u b iế t v ề hệ th ố n g lạ i
r ấ t m uô n.
Sự n h ặ n d iệ n c á c hệ th ố n g kh á m u ộ n m à n g lá hệ quả củ a m ộ t
q u á trin h làu dãi m à kho a h ọ c đã k iê n trì v iệ c c h ia n h ỏ sư v ậ t đ ể n h ậ n
th ứ c (tư d u y p h ả n tích ), từ đ ó m à h in h th à n h ra c á c íĩnh vự c c h u y ê n
n g à n h va c á c c h u y ê n gia có c h u y ê n m ỏ n s â u v ề m ộ t ỉĩnh vự c h ẹ p .
5
C á c h ệ th ố n g - ngược lại - là nhữ ng tổ n g th ể . c h ỉ c ó th ể nhận d iệ n trê n
cơ sở p h â n tích liê n n g à n h , đa n g à n h và g ia n n g à n h
N ăm 1956 đ á n h dấu sự xu ấ t hiện c ủ a tiế p c ậ n h ệ th ố n g với c ô n g
trinh củ a nhà sin h v ậ t h ọ c người á o có tê n là L u d w ig von B e rta la n ffy ,
"Học thuyết chung về hệ thống":
"Hệ thống là một tổng thể, duy trì sự tồn tại
bảng sự tương tác giữa các tổ phần tạo nén nô".
H ọ c th u y ế t c ủ a B e rta la n ffy c h ỉ rõ c á c h thức đ ú n g đ ắ n m à c o n
người xây dựng k h á i n iệ m về thự c tạ i x u n g q u a n h m in h, đ ổ n g thờ i
c ũ n g là m ộ t tiế p c ậ n sắ c sả o đ ể giải q u y ế t c á c v ấ n đề được đ ậ t ra.
T iếp c ậ n hệ th ố n g k h ô n g c h ỉ sử d ụ n g kiế n thức c h u y ê n sâu c ủ a m ộ t
n g à n h kh o a học, m à cò n sử dụng k iế n thứ c đ a n g à n h và liên n g à n h . Ờ
đâu có sự đa d ạ n g kiế n thứ c kho a h ọ c được sử d ụ n g c h ổ n g c h ặ p tro n g
cù n g m ộ t hệ phương ph áp đ ể g iả i q u yế t c ù n g m ộ t vấn đề, ở đ ó tiế p
cận hệ th ố n g được ứng d ụ n g và p h á t triển.
N hữ ng lý do trẽn c h o th ấ y tại sao tiế p cậ n h ệ th ố n g lại p h á t triể n
m ạ n h khi nó g ắ n với lĩnh vực n g h iê n cứu m ô i trường và p h á t triể n m ản h đ ấ t đa d ạ n g đ ò i hỏi của c á c kiến thứ c liên n g à n h và đa n g à n h .
C õ n g trình của C la y to n và đ ổ n g n g h iệ p , 19 97 [7] chín h thức m ờ đ ầ u
c h o g ia i đ o ạ n n à y vi nó c u n g c ấ p m ộ t b ộ c ô n g cụ sắ c sả o dựa trê n
tiếp cận hệ th ố n g ch o p h á t triển b ề n vững.
• Nhúng nền tảng khoa học - g ó p phấn phát triển Tiếp cận Hệ thống
T iế p cậ n H ệ th ố n g , n h iề u trườ ng hợp c ò n được gọi là Tư d u y H ệ
th ố n g , là m ộ t íĩnh vự c mới m ẻ và đ a n g được ho àn th iệ n rấ t n h a n h d o
tính thự c tiễn c a o của nó. T iế p c ậ n Hệ th ố n g kh ô n g hình th à n h m ộ t
cá ch đơn độc. M ộ t s ố th à n h tựu k h o a h ọ c sau đ ó đã xu ấ t h iệ n g ó p
phần c h o "H ọ c th u y ế t c h u n g về h ệ th ố n g " c ủ a
B e rta la n ffy p h á t triể n .
Đ ó là lý thuyết Nhiễu ioạn (chaos) v à Hinh học G ổ ghề (fractal geom etry).
6
V à o đ á u nhữ ng n ă m 1970. m ộ t sô nhà kho a h ọ c  u , M ỹ b ắ t đ ầ u
ch ú ý đến h iệ n tượng m ấ t (rật tự c ủ a khí q u yể n , đ ặ c tin h s ó n g g ió c ủ a
m ặ t nước, sự tâ n g g iả m s ố lượng cá th ể tro n g c á c q u ầ n th ể s in h v ậ t
h o a n g dã, biến đ ộ n g giá cả củ a c á c m ă t háng, c á c vụ k ẹ t xe trẽ n
đường g ia o Ih õ n g ... D ã y là nhữ ng hệ độ r.g lực m à sự tiến hóa củ a n ó
k h ô n g thể x á c định được b ằ n g c á c định lu ậ t vậ t lỷ. C á c hệ th ố n g n à y
c ó tinh c h ấ t n h iễ u lo ạ n h o ặ c h ỗ n độn (c h a o s), tức là tính c h ấ t đ ặ c
trư ng c h o m ộ t hệ đ ộ n g lực m à h à n h vi củ a nó tro n g kh ô n g g ia n p h a
phụ th u ộ c m ộ t cá ch cực kỳ n h ạ y c ả m và o c á c điểu kiệ n rất mờ n h ạ t,
rấ t tả n m an ban đầu. Lý th u y ế t N h iễ u lo ạn là kh o a h ọ c v ề c á c q u á
trin h chứ k h ô n g p h ả i v ề c á c trạ n g th á i cụ thể, v ề cá i sắ p hình th à n h
c h ứ k h ô n g p h ả i của c á i đã x á c lậ p (N g u y ễ n N g ọ c G ia o , 1998, [2]). L ý
th u y ế t N h iễ u lo ạn được co i iả c u ộ c cá ch m ạ n g k h o a h ọ c lớn đứ ng
h à n g thứ ba sau th u y ế t Tương d ố i và Cơ h ọ c lượng tử: th u y ế t Tương
đ ố i p h á bỏ q u a n n iệ m v ề k h ô n g g ia n , thời g ia n tu y ệ t đ ố i; th u y ế t Cơ
h ọ c lượng tử phá bỏ q u a n n iệ m v ề th ế giới vặ t c h ấ t có th ể cả n , đ o n g ,
đ o , đ ế m ; cò n th u v ô t N h iễ u lo ạn phá bỏ qu an n iệ m về tính tấ t đ ịn h
tro n g tiến h ó a cù a c á c hệ th ố n g (tính tấ t định là tính c h ấ t c ủ a m ộ t h ệ
th ố n g động lực th e o thời g ia n h o à n to à n có th ể x á c đ ịn h được nếu ta
b iế t được trạ n g th á i ở m ộ t thời đ iể m trước đó - th ô n g q u a c á c đ ịn h lu ậ t
v ậ t lý).
Lý th u y ế t N h iễ u lo ạ n đ á n h d ấ u v iệ c ch ấ m dứt sự p h â n c á c h giữa
c á c rỉnh vực k h o a h ọ c k h á c n h a u , nó đòi hỏi c á c h nh in th ế giới n h ư
m ộ t tổ n g th ể , đ ó ch ín h là b ậ c th a n g cơ bản dẫn đ ế n sự p h á t triể n
m ạ n h của lý th u y ế t h ệ th ố n g s a u n à y.
Lý th u y ế t N h iễ u lo ạn c ó q u a n hệ k h ă n g khít với H ình h ọ c G ổ g h ề
tứ c là hình h ọ c v ề c á c hình d ạ n g đ ặ c trưng b ằ n g thứ n g u y ê n th ậ p
p h â n . Đ ó là nhữ ng h in h d ạ n g lớn hơn m ộ t đ iể m như ng n h ỏ hơn m ộ t
đ o ạ n , lớn hơn m ộ t đường như ng n h ỏ hơn m ộ t m ặt. lớn hơn m ộ t m ặ t
như ng n h ỏ hơn m ộ t k h ố i... T ừ hình h ọ c g ồ g h ề , p h á t triể n th à n h lý
th u y ế t về c á c hệ th ố n g gổ g h ề , đ a ch iề u với s ố thứ n g u y ê n là s ố th ậ p
p h â n . Đ ó chín h là hinh ảnh củ a c á c h ệ sản xuất. C h ín h c á c hệ g ổ g h ề
mới là d ạ n g tổ n tạ i thự c tiễn và tạ o ra sự đa d ạ n g của m ôi trường.
7
C á c hệ th ố n g g ổ g h ề n ằ m tro n g k h o ả n g tru n g gian giữa th ê giới
c á c n h iễ u lo ạn kh ô n g kiể m so á t được và th ế giới c ó trật tự th á i quá,
cứ ng đ ọ n g củ a hình h ọ c E u clid e.
T h u ậ t ngữ g ổ ghề (fra c ta l) do
M a n d e lb ro t để x u ấ t lần đ ầ u n à m 1977,
hơn
20 năm sau khi "H ọ c
th u y ế t c h u n g về hệ th ố n g " ra đời. C h in h nhờ lý th u y ế t của M a n d e lb ro t
m à lý th u y ế t hệ th ố n g từ m ức độ c h ỉ á p d ụ n g c h o sin h học và sin h th á i
h ọ c trở nên c ó khả nã ng á p d ụ n g s a n g c á c hệ th ố n g đa chiểu c ủ a xâ
hội. ở đ â y c h ú n g ta th ấ y m ộ t q u y lu ậ t: k h ô n g n h ấ t thiết cá c lý th u y ế t
n ề n tả n g ph ải x u ấ t hiện to à n bộ trước m ộ t lĩnh vực khoa h ọ c mới,
c h ú n g c ó th ể x u ấ t h iệ n sau đ ể h o à n th iệ n th ê m c h o lý th u yế t kh o a h ọ c
m ới này. T u y n h iê n , v iệ c m ở rộn g lý th u y ế t h ệ th ố n g san g lĩnh vực xã
h ộ i (m ỏ i trường và p h á t triể n ) còn p h ả i chờ đợi th ê m sự xu ấ t hiện củ a
m ộ t hệ phương p h á p nữa, đ ó là hệ phư ơng p h á p kiến tạ o ch ỉ số.
T h ậ p niên 1990 được đ á n h dấu b ằ n g sự x u ấ t h iệ n cá c c h ỉ s ố đ o
lường sự tiế n bộ xã hội c ủ a C hư ơ ng trìn h P h á t triể n Lièn Hợp Q u ố c
U N D P . Đ ó là c á c c h ỉ s ố như HDI (c h ỉ số p h á t triể n n h â n vã n ), HPI (c h ỉ
s ố n g h è o n h â n văn), C P M (đ ộ đ o n g h è o tiề m n ă n g ), G DI (c h ỉ s ố p h á t
triể n giới) v .v ... Đ â y là m ộ t hệ phư ơng p h á p x á c đ ịn h gấn đ ú n g ch ấ t
lượng c ủ a c á c hệ th ố n g xã hội b ằ n g m ộ t s ố tố i th iể u c h ỉ s ố định lượng,
đư ợc đo đ ạ c th ô n g qua m ộ t s ố ít tiê u c h í đ ặ c trưng, đơn giản và d ễ x á c
đ ịn h . C á c c h ỉ sô' p h á t triể n cù a U N D P đã m ở ra phương hướng mới
n h ằ m đ o lường c h ấ t lượng m ột hệ th ố n g xã h ộ i đa ch iể u bằng m ộ t s ố
ít ch iề u đ ặ c trưng, m ỗi c h iề u được x á c đ ịn h qua tỷ lệ giữa mức độ đ ạ t
được s o với m ức đ ộ kỳ vọ n g . Đ á y là m ột h ệ phương p h á p có ý nghĩa
thự c tiễn rất lớn: đ á n h giá m ộ t hệ th ố n g phứ c tạp, hỗn độn b ằ n g m ộ t
c o n s ố đơn giản, và d o đó m à m ộ t h ệ th ố n g kh ô n g th ể quản trị được
trở th à n h m ộ t hệ th ố n g m à nhà q u ả n lý có th ể ảnh hưởng dược.
T ó m lại: lý th u y ế t N h iễ u loạn, lý th u y ế t về c á c hệ th ố n g g ổ g h ề
v à hệ phương p h á p kiế n tạ o c h ỉ sô’ là nhữ ng hòn đá tảng củ a sự p h á t
triể n lý th u y ế t hệ th ố n g tro n g íĩnh vự c b ả o vệ m ôi trường và q u ả n trị
p h á t triể n hiện nay.
8
•
Tiếp cận Hệ thông o Việt Nam
Tập tài liệu mỏng Vci không Ơươc phát hành rông râi "Vố hộ thống và
tĩrìli ì hệ (hong" của Phan Dũng (1996) [1] có lõ là tài liêu đáu tiên vố ỉý
th u y ế t hệ thống ở Việt Nam Đ ây là tâ p tài liệu sử dung lý thuyết Hỏ thống
lãm cơ sở của sảng tạo khoa hoc chứ chưa nhằm ứng dung váo các hê
thõ ng thưc liền.
Lý thuyết Hê thông được N guyễn Đinh Hoổ (1998, 1999, 2002,
2005) [3. 4, 5. 6] sử dung để nghiên cứu các hệ thống chăn thà gia súc có
sừng, nuỏ! trổng thủy sản, các hê thống sinh thái nhản vàn nhay cảm và
đánh giá các dư án phát triển bằng sơ đổ khung logic. Trên cơ sỏ này.
m ôn hoc “ Tiếp cản hệ thống trong nghiên cứu mỏi trường và phát triển"
đươc đưa vào giảng day tại khoa MỎI Trường, trương Đại học Khoa hoc Tư
nhiên, Đ ại hoc Q uốc gia Hà Nôi từ năm 2002. Q ua m ỗi lán giảng day,
g iá o trinh được cập nhật và bổ sung thèm trên cơ sở các nghiên cứu thưc tiễn
củng nhơ nguồn tài liệu tham khảo mới ngày câng phong phú hơn. Đảng chú
ý cò các tài liệu vế tư duy hệ thống của ứng dung lý thuyết hê thống vào quản
tn doanh nghiệp [12 .1 9].
Như vậy, những năm đầu thế kỷ 21 đánh dấu bước phát triển ứng
dung ồ at của tiếp cận hệ thống vào c á c hệ sản xuất, vào nghién cứu phát
triển. M ỗi bước phát triển đòi hỏi lý thu yết hệ thống phải đươc hoàn thiện
th ê m và ngày càng đươc các nhả khoa hoc. các nhà quản lý tài nguyên,
m ôi trường và các hệ sản xuất chú ý rộng rải.
* Cấu trúc của giảo trinh
G iáo trinh đươc cấu trúc thành 4 chương
Chương 1 - Dại cương về hệ thống, trình bảy khái niệm về hệ thống
v à tinh các chất chung cùa hệ thông. Người đoc cẩn nắm vừng những
khá i niệm cơ bản ở chương này để có thể đi tiếp vào những chương tiếp
theo. Trên đại dương m ênh m ỏng của các khoa hoc phân tích, chia nhỏ
v à xây dưng luận để xung quanh các định luật tất định, các khái niệm hệ
th ố n g lý giải cải tổng thể. cái nhiễu lo ạ n ... sẽ trà thành m ót thách thức với
người đoc, bòi vi "tư duy hẻ thống là tư duy phi truyén thống dành cho
nhữ ng đ ộ c giả phi truyền thống" (G harajedaghi. 2005 [12]).
9
Chương 2 - Đai cương về Tiếp cân Hệ thống, trinh bày những đinh
hướng chung của tiếp cận hê thố ng như là môt cach nhin nhân th ế giới
qua cấu trúc hê thống, thứ bậc, đông lực cùa chúng. C ác cảch tiếp cận
m ềm và cứng, m ô hình và m ô phòng, những rủi ro và nhửng điểm cần lưu
ý khi sử dung tiếp cân hê thống ... đươc trinh bày ở chương này.
Chương 3 - Mót số còng cụ của Tiếp cận Hệ thống trong nghiên cứu
mối trường và phát triển. Đ ảy là chương quan trọng nhất của giáo trinh,
cung cấp cho người đoc các công cụ có thể áp dung vào nghiên cứu c á c
hệ thống khác nhau trong lĩnh VƯC có con người tham gia.
Chương 4 - Các hệ thống sản xuất. Phấn này trình bày các ng hiên
cứu trường hơp, sử dụng tiếp cân hê thống để nghiên cứu các hệ sản xu á t
khác nhau khi chắn thả gia súc có sừng ở vùng khô han, nuôi trổng th ủ y
sản, xác lập các điểm tái đinh CƯ, phòng trử dich hại cảy trồng v .v ...
Những nghiên cứu trường hơp ở chương này có thể chưa thưc sư điển hinh
mà ch ỉ là nhừng gơ! ý cho người đoc.
Phản cồng trách nhiêm giữa 2 tác giả của giảo trình như sau
Vú
Văn Hiếu tham gia soan th ả o m ôt phần chương 2 và m uc 4.6 chương 4.
Nguyễn Đinh Hoè chiu trách nhiêm biên soan toàn bô phần còn lại của
giáo trinh. Nhóm bỉên soạn xin cảm ơn nhủrig nhận xét, góp ý quỷ báu của
PGS.TS Nguyễn Chu Hổi - Viên Kinh tế và Q uy hoach Thủy sản, Bô Thuỳ
sản và của TS. Nguyễn Xuân Cư, khoa Môi trường, trường Đại hoc Khoa
hoc Tư nhiên, Đại học Q uốc gia Hà Nôi. Nhờ nhủtig góp ý sắc sảo của hai
nhà khoa hoc nói trên mà bản thảo giáo trinh đà đươc hoàn thiên lên rấ t
nhiều.
Sự biết ơn sâu sắc của nhóm biên soạn cũng xin được gửi tới T h .s
Trần Phong, G iám đốc s ỏ Khoa học C ông nghệ tỉnh Ninh Thuận, vổ
những hỏ trơ quý báu mà s ỏ đã tao điều kiện cho nhóm biên soan trong
việ c ứng dung tiếp cân hệ thống v à o nghiên cứu m ôt số vấn đề bức xúc
về mỏi trường và phát triển của Ninh Thuận - Không có những nghiên cứu
ứng dung này, nội dung của chương 2 và 3 sẽ nghèo nàn đi rất nhiều.
Nhóm tác giả m ong nhận được ý kiến phẻ binh của các đổng nghiệp
và người đọc để có thể tiếp tục hoàn thiê n giáo trinh trong tương lai.
N gu y ền Đỉnh H òe
10
(hương 1
Đ
ạ i
c ư ơ n g
v ề
h ệ
t h ố n g
1.1. Định nghĩa
"H ệ thong lả một tổng thế , duy trì sự tốn tạ i bằng sự tương tác
giữa các to phán tạo nén n ó " (L.v.Bertakiiiffy, 1956).
Các yếu tố của m ộ t hệ th ố n g thường th a m g ia vào n h iề u hộ th ố n g
khác. Đ iề u n ù v đ ò i h ỏ i m ỗ i m ộ t th à n h tố phải thực hiện tố t vai trò cù a
m ỏ i hệ th ố n g m à nó đ ó n g va i.
T iế p cận lìệ th ố n g k h ô n g hoàn toàn đ ồ n g n g h ĩa vớ i phương p h á p
phân tíc h hệ th ố n g vì n g o à i phần phương pháp (c ò n đ a n g dược phát
triể n và hoàn th iệ n ), tiế p cận hệ th ố n g còn đề cập đến vấn đc vé lý
th u y ế t hệ th ố n g c ũ n g như phương hướng ứng d ụ n g lý th u y ế t này tro n g
thực tiề n .
1.2. Các đặc tính và chức năng của hệ thống
T iế p cận hệ th ố n g nhấn m ạn h vào v iệ c xác đ ịn h và m ô tả m ố i liê n
kế t g iừ a các y ế u tố cấu tạo nên hệ th ố n g và tương tác giữa ch ú n g .
M ộ t hệ thống là một tập hợp các thành tố tương tác với nhau.
Sự thay dổi m ột thành tỏ sè dẩn đến sự thay đổi một thành tố khác ,
từ dó dần đến thay dổi thành tố thứ ba ... Bất cứ m ộ t tương tá c nào
tro n g hẹ th ố n g c ũ n g vừa có tín h n g u y ê n nhân, vừa có tín h đ ié u k h iể n .
Rất n h ic u tươ ng tác có thể liê n k ế t vớ i nhau th à n h c h u ỗ i urơ ng tác
n g u y ê n nhân - kế t quả.
11
1.2.1. C hức nâng của hệ thòng
M ộ i hệ th ố n g ihườrm c ó n h iề u chứ c n à n g , ư o n g (ló c ó ít nhất m ộ i
ch ứ c nâng ch ín h và nhiều chức nâng phụ. V í dụ m ộ t hệ cứa sòng vừa
c ổ chức nàng thoát lũ. vận tải th ủ y, n u ô i trổ n g th ủ y sàn hoặc cáp nước...
C ác thành tố tạo nên hệ ih ố n g c ũ n g có nhữ ng chức nâng riê n g
th u ộ c hai n h ó m cơ bàn:
- Chức nàng k iể m soát (g â y b iế n d ố i th à n h tố k h á c ).
- Chức nâng bị k iể m soát (b ị các th à n h tố khá c g â y biến d ổ i).
1-2.2. Mạng phản hói
C òn được g ọ i là hiện tượng đa n h â n tố ( M u lt i - fa c iio n a lity ). Đ ó
là m ộ t c h u ỗ i tương tác n g u yê n nhân - k ế t q u ả có the dan xen lẫn nhau.
Đ iề u đ ó c ó nghĩa là m ỗ i thành tỏ củ a hệ th ố n g có ih ẽ kh ở i đ ầ u m ộ t
c h u ỗ i n g u y ê n n h à n - kế t quà đan x e n , là m c h o m ỗ i thành tố tro n g
m ạ n g lưới trở nên có khả nâng g â y ả n h hưởng g iá n tiế p lên c h ín h nó.
C ấu trú c này (lược g ọ i là m ạ n g lư ới phản h ổ i. M ộ t hệ th ố n g c ó thể
chứ a n h iề u m ạng lưới phản h ồ i, m ộ t số h a y tất cả các m ạng phản h ồ i
n à v đan xen với nhau, tro n g d ó m ộ t th à n h tố bất k ỳ hoạt (lộ n g vừa với
chứ c năng k iể m soát, vừa vớ i chức n ă n g b ị k iể m soát. 1ỉà n h v i của m ồ i
th à n h tố , vì thế, là kết quả của hàng lo ạ t các yếu tố cạ n h tranh.
M ạ n g phản h ồ i dược g ọ i là m ạ n g kích dộng (h a y tích cự c), k h i
tá c d ộ n g phàn h ổ i lạ i thành tố ban đ ầ u có tín h k íc h th íc h ng h ĩa là là m
c h o thà nh tố ấ y kh ở i phát m ộ t c h u ố i các sự k iệ n tương tự tiế p theo;
M ạ n g phản h ổ i sẽ được g ọ i là triệt tiêu (k ìm h ã m , tiê u cực) k h i tác
đ ộ n g phản h ổ i trờ lạ i th à n h tố ban dầu c ó tín h k ìm hàm , tig h ĩa là có xu
th ế k ìm hãm thành tố ban đầu k h ô n g ch o n ó k h ở i phát c h u ỗ i sự k iệ n
tươ ng tự tiế p theo.
1.2.3. Tính trồi
L à đặc tín h quan trọ n g nhất củ a hệ th ố n g . Tinh trồ i là tín h chất
c ó ở m ộ t cấp hộ th ố n g mà k h ố n g có ờ các hộ th ô n g cấp thấp hơn nó
12
Iio ỵ c cac (lìà iìlì lõ U o ra hô th ô n g . VI dụ c h iế c clồng hô có ihẽ c h i g iờ
í h ìn h .xác iro n g k ill Iiriiị! hò ph:'m cua
11Ó k lìô n ụ
có klìà nang này.
1.2.4. T ín h k iể m soát 1li ứ bậc
T hứ bậc là các cấp (lộ phức tạ p của m ộ i hộ th ố n g . M ộ t hệ ih ổ n g
lu ô n lu ô n dược tạo thành từ các hẹ th ố im C()!1 (bậc (lư ớ i), và ch ín h nó
lạ i là thành lố cùa m ộ t hộ th ố n g lớ n hơn (thư ợ ng hệ - bạc cao hơn). V ì
thê hệ ih ò n e lu ô n có tính thứ bậc. Kiểm soát th ứ bậc là sự áp dạt chứ c
n ã n ụ m ớ i, ứng với m ỏ i thứ bậc, so vớ i các thứ bậc th ấ p hơn. Sự k iể m
soát c ó tín h k íc h d ộ n g (k h i m ộ t số hoạt d ộ n g dược hoạt hóa), hoặc c ó
tín h k ìm hãm (k h i m ộ t số hoạt đ ộ n s irừ nén trì irệ )
M ộ t tro n g nhữ ng thá ch ihức củ a các hệ llìó n g m ỏ i trường là sự tự
k ìm hãm quá dá ng (lạ o ra khả nã ng th íc h ứng kém trước những hoàn
c ả n h m ớ i) và sư tự k iê m soát hời hợt (g iả m nă ng suất cùa hệ th ô n g , c ó
th e tạo ra rù i ro d o các quá trìn h n ộ i lực của hệ ih ố n g vượt ra k h ỏ i ranh
iiiớ i hệ th ố n g , gây tan rã hệ).
1.2.5. Tính lan truyền thông tin
L a n truyền thòng tin nhằm g â y tác đ ộ n g d iề u c h in h và phán h ổ i.
T h ỏ n s tin (lược lan tru yề n ùr tác nhân d iề u k h iể n (lèn tác nhân b ị d iề u
k h iể n dế thực h iệ n chức năng k iể m soát của tác nhân d ié u k h iể n .
T h ô n g tin c íin s cán phải lan tru y ề n ngược từ lác nhân b ị đ iề u k h iể n
đen tá c nhân đ iề u k h iể n là m c h o tác nhân đ iề u k h iể n có k lìả nă ng
n i á m sát sự p h ụ c tù n g cùa tác nhân bị d iề u k h iể n , từ (ló có thể d iề u
c h in h hoạt d ộ n g g iá m sái tro n g tươ ng la i. M ạ n g phàn h ổ i kích d ộ n g và
k ìm hãm , d o d ó , là cỏt lõ i cùa q u á trìn h lan tru y ề n . N ếu tác nhân b ị
d iề u k h iế n kh ỏ iH ’ tạo dược sư đ á p ứng phù hợp inrớ e tín hiệu c u ố i
c ù n g phát ra từ tác nhAn (liề u k h iể n , th ì tác nhân đ iề u k h iế n phải phát
lại tín h iệ u hoặc tăng cường tín h iệ u . N ếu tác nhAn bị (liề u k h iể n đ á p
ứng th á i quá thì tác nhân đ iề u k h iể n có thể ph ải gửi những tín h iệ u
(ỉic u c h in h dế k im hàm bới.
13
1.2.6. T ính I và tính hỏn loan
Tình ì là sự ổn đ ịn h của m ộ t trạ n g th á i g iiíp hộ th ố n g tách k h ỏ i
các
trạ n g ihcíi k h á c . K h i ờ ( r o n g t r ạ n g t h á i ì. m ộ t h ệ t h ô n g c ó X II t h ế
( lu v u ì ng uyê n trạ n g ch o (lên k h i c ó m ộ t tác (.lộng bén n g o à i đ ủ m ạnh
ho ặc m ộ i hiến d ổ i bên tro n g dừ m ạ n h dể c h u y ể n hệ th ố n g ra k h ỏ i
trạ n g th á i ì ban dầu. Lự c ì có thể rấ t m ạnh hoặc rất yếu. M ộ t hệ th ố n g
c ó thể vận hành qua m ộ t loạt trạ n g th á i ì, lần lượt vượt qua từng trạ n g
th á i m ộ t (m ỗ i trạ n g th á i ì đ ò i h ỏ i hệ phải (lừ ng m ộ i kh o ả n g thờ i g ia n ).
Tính hỏn loạn là hành v i hỗn lo ạ n k h ô n g thể dư báo (lược x ả y ra
hèn tro n g m ộ t hệ xá c đ ịn h . N h ữ n g hành v i như v ậ y cực k ỳ n h ạ y cảm
v ớ i các th a y đ ổ i nhỏ, k h iê n ch o c h i c ó thể ciự báo được các hành v i dài
hạn của hộ m ộ t cách k h ố n g m ấ y
chính
xác.
B e rta la n fy y (1 9 6 9 ) là người đấu tic n x â y dự ng các k h á i n iệ m về
h ệ c ô lập và hệ m ở [9 ]. Sự phân h iệ t giữ a hệ cỏ lậ p và hệ m ờ phụ ih u ộ c
vào tín h chất n h iệ t d ộ n g lực học. ơ đâv cần p h ả i nhác lạ i m ộ t tro n g
n h ữ ng q u y luật vật lý qu an trọ n g nh ấ t, đ ó là cỉịnh lu ậ t th ứ hai vổ n h iệ t
d ộ n g lực học. Đ ịn h lu ậ t này ch o rà n g , "Nếu không dược cung cấp
them nãtig lượng, toàn bộ hệ thống sè chuyển từ trạng thủi có trậ t ỉ ự
sang trạng thúi hỗn loạn". Đ â y là m ộ t đ ịn h lu ậ t cốt lõ i của lý th u y ế t
1 ỉệ th ố n g . R õ ràn g là , tro n g số tất cả các cách có th ể c ó d ù n g đ ể sắp
x ế p các lổ phần tạo ra hệ th ố n g , b ấ t kể hệ th ố n g đ ó là m ộ t b ô n g hoa
h a y m ộ t c h iế c m á y tín h , th ì các d ạ n g h ìn h th á i - vốn là cấu trú c c ó trậ t
tự nhất và tạo ra các hệ th ố n g con có chứ c nàng riê n g b iệ t - lạ i là
k h ô n g đ iể n h ìn h nh ấ t, và phán lớn cá c dạ ng hình th á i thự c ra ch ẳ n g có
g ì hơn là những m ớ hỗn đ ộ n cùa cá c phần tử riê n g b iệ t. Đ ịn h lu ậ t thứ
h a i c h i rõ rằng, 'Theo thời gian, ngay cả các hệ thống cỏ trật tự cao
cũng sè bị xuống cấp thành cúc hệ ỉ liếng cỏ trật tự tì lấp hơn. Lượng
"’vô trật t ỉf ' trong một hệ thống có í hể dược do lường và được gọi là
entropy cùa hệ thống". Đ ịn h lu ậ t th ứ h a i n ó i rằ n g , e n tro p y của bất cứ
hệ th ố n g nào k h ô n g được cu n g cấp n ă n g lượng, chác chán sẽ tâ n g theo
th ờ i gian. D iề u c!ọ g iả i th íc h tạ i sao v ậ t g ì ró i cũ n g sẽ b ị phan h ủ y và b ị
tiê u von g.
14
Sư sống là m ội CỊIKÌ Irin h iịiừm entropy . I lộ thò ng sông có khá
IIIÌMỊỊ x á y dư ng, ỉái sinh và lạ o ra irậ ĩ lự L ý do cho ràny sư sông có 1 I 1O
lố n lạ i lã b ờ i v ì T r á i f ) â ( lu ô n lu ô n (lư ợ c m ậ t trờ i c u n g c ấ p n â n g lư ợ n g .
< 'hình nâng lượng M ạt I rơi ch o phép e n tro p y g iíim (li hơn là lã ng lòn.
X u ấ t phát IƯ plìán líc h trớn, c h ú n g la SC phim tích SƯ khác biộl
£Ìữ a các hộ cô lậ p và ỈIÕ mờ.
ỉỉệ cỏ lụp c ó
n h ừ n g th à n h p h á n k l ìô n g l l i a v d ố i . k h ô n g tư oTìịĩ lá c
VỚI m ó i ir ư ừ n ẹ n g o à i. C h ú n g c u ố i c ù n g sò liạ ! ción m ô i Ir ạ n g ilì á i L àn
hàng, như ng lu ô n vận lỉõ n t! iheo hương có c n tro p v cao hơn VI khóm*.
- Xem thêm -
.PDF 
176 
95 
128 
