TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN

NGUYỄN ĐÌNH HOÈ - VŨ VĂN HIẾU TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Giới thiệu chung Vài nét lịch sử Tiếp cận Hệ thống Năm 1927 mốc thời gian quan trọng lịch sử tư đại: năm Einstein đưa lý thuyết Trường thống nhóm khoa học Copenhagen cơng bố thức lý thuyết Cơ học lượng tử Theo thuyết Cơ học lượng tử, giới khách quan khơng khác chuyển động luật quark có kích thước 10-18 mét, nhiên gọi "hạt" quắm không tồn vật thể, mà hệ mối tương tác trường phi vật chất Từ “hạt" quark, vi hệ thống hình thành (proton nơtron) để sau xuất hạt nhân nguyên tử có đường kính 10-14 mét Sự kết hợp hạt nhân với electron làm nảy sinh hệ thống khác nhau: nguyên tử (d = 10-10 mét) Một hệ thống gồm nguyên tử hyđrô ngun tử ơxy xuất hiện, phân tử nước - H2O hợp phần giới sống có tính chất đặc biệt mà yếu tố tạo nên khơng có Thế giới khách quan ngày Trái Đất bao gồm tồn hệ thống có cấu trúc, tính chất quy mô khác nhau, từ hệ thống vô đơn giản hệ xã hội nhân văn phức tạp Các hệ thống xuất tiến hóa, suy thối, tan rã theo quy luật riêng Tuy nhiên, người nhận diện hiểu biết hệ thống lại muộn Sự nhận diện hệ thống muộn màng hệ trình lâu dài mà khoa học kiên trì việc chia nhỏ vật để nhận thức (tư phân tích), từ mà hình thành lĩnh vực chun ngành chun gia có chun mơn sâu lĩnh vực hẹp Các hệ thống - ngược lại - tổng thể, nhận diện sở phân tích liên ngành, đa ngành gian ngành Năm 1956 đánh dấu xuất tiếp cận hệ thống với cơng trình nhà sinh vật học người áo có tên Ludwig von Bertalanffy, “Học thuyết chung hệ thống” “Hệ thống tổng thể, trì tồn tương tác tổ phần tạo nên nó” Học thuyết Bertalanffy rõ cách thức đắn mà người xây dựng khái niệm thực xung quanh mình, đồng thời tiếp cận sắc sảo để giải vấn đề đặt Tiếp cận hệ thống không sử dụng kiến thức chuyên sâu ngành khoa học, mà sử dụng kiến thức đa ngành liên ngành Ở đâu có đa dạng kiến thức khoa học sử dụng chồng chập hệ phương pháp để giải vấn đề, tiếp cận hệ thống ứng dụng phát triển Những lý cho thấy tiếp cận hệ thống lại phát triển mạnh gắn với lĩnh vực nghiên cứu môi trường phát triển - mảnh đất đa dạng đòi hỏi kiến thức liên ngành đa ngành Cơng trình Clayton đồng nghiệp, 1997 [7] thức mở đầu cho giai đoạn cung cấp cơng cụ sắc sảo dựa tiếp cận hệ thống cho phát triển bền vững • Những tảng khoa học - góp phần phát triển Tiếp cận Hệ thống Tiếp cận Hệ thống, nhiều trường hợp gọi Tư Hệ thống, lĩnh vực mẻ hồn thiện nhanh tính thực tiễn cao Tiếp cận Hệ thống khơng hình thành cách đơn độc Một số thành tựu khoa học sau xuất góp phần cho "Học thuyết chung hệ thống" Bertalanffy phát triển Đó lý thuyết Nhiễu loạn (chaos) Hình học Gồ ghề (fractal geometry) Vào đầu năm 1970, số nhà khoa học Âu, Mỹ bắt đầu ý đến tượng trật tự khí quyển, đặc tính sóng gió mặt nước, tăng giảm số lượng cá thể quần thể sinh vật hoang dã, biến động giá mặt hàng, vụ kẹt xe đường giao thông Đây hệ động lực mà tiến hóa xác định định luật vật lý Các hệ thống có lính chất nhiễu loạn hỗn độn (chaos), tức tính chất đặc trưng cho hệ động lực mà hành vi không gian pha phụ thuộc cách nhạy cảm vào điều kiện mờ nhạt, tản mạn ban đầu Lý thuyết Nhiễu loạn khoa học q trình khơng phải trạng thái cụ thể, hình thành xác lập (Nguyên Ngọc Giao, 1998, [2]) Lý thuyết Nhiễu loạn coi cách mạng khoa học lớn đứng hàng thứ ba sau thuyết Tương đối Cơ học lượng tử thuyết Tương đối phá bỏ quan niệm không gian, thời gian tuyệt đối; thuyết Cơ học lượng tử phá bỏ quan niệm giới vật chất cân, đong, đo đếm; thuyết Nhiễu loạn phá bỏ quan niệm tính tất định tiến hóa hệ thống (tính tất định tính chất hệ thống động lực theo thời gian hồn tồn xác định ta biết trạng thái thời điểm trước thơng qua định luật vật lý) Lý thuyết Nhiễu loạn đánh dấu việc chấm dứt phân cách lĩnh vực khoa học khác nhau, địi hỏi cách nhìn giới tổng thể, bậc thang dẫn đến phát triển mạnh lý thuyết hệ thống sau Lý thuyết Nhiễu loạn có quan hệ khăng khít với Hình học Gồ ghề tức hình học hình dạng đặc trưng thứ nguyên thập phân Đó hình dạng lớn điểm nhỏ đoạn, lớn đường nhỏ mặt, lớn mặt nhỏ khối Từ hình học gồ ghề, phát triển thành lý thuyết hệ thống gồ ghề, đa chiều với số thứ nguyên số thập phân Đó hình ảnh hệ sản xuất Chính hệ gồ ghề dạng tồn thực tiễn tạo đa dạng môi trường Các hệ thống gồ ghề nằm khoảng trung gian giới nhiễu loạn không kiểm sốt giới có trật tự thái quá, cứng đọng hình học Euclide Thuật ngữ gồ ghề (fractal) Mandelbrot đề xuất lần đầu năm 1977, 20 năm sau "Học thuyết chung hệ thống" đời Chính nhờ lý thuyết Mandelbrot mà lý thuyết hệ thống từ mức độ áp dụng cho sinh học sinh thái học trở nên có khả áp dụng sang hệ thống đa chiều xã hội Ở thấy quy luật: không thiết lý thuyết tảng phải xuất toàn trước lĩnh vực khoa học mới, chúng xuất sau để hồn thiện thêm cho lý thuyết khoa học Tuy nhiên, việc mở rộng lý thuyết hệ thống sang lĩnh vực xã hội (mơi trường phát triển) cịn phải chờ đợi thêm xuất hệ phương pháp nữa, hệ phương pháp kiến tạo số Thập niên 1990 đánh dấu xuất số đo lường tiến xã hội Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc UNDP Đó số HDI (chỉ số phát triển nhân văn), HPI (chỉ số nghèo nhân văn), CPM (độ đo nghèo tiềm năng), GDI (chỉ số phát triển giới) v.v Đây hệ phương pháp xác định gần chất lượng hệ thống xã hội số tối thiểu số định lượng, đo đạc thơng qua số tiêu chí đặc trưng, đơn giản dễ xác định Các số phát triển UNDP mở phương hướng nhằm đo lường chất lượng hệ thống xã hội đa chiều số chiều đặc trưng, chiều xác định qua tỷ lệ mức độ đạt so với mức độ kỳ vọng Đây hệ phương pháp có ý nghĩa thực tiễn lớn: đánh giá hệ thống phức tạp, hỗn độn số đơn giản, mà hệ thống quản trị trở thành hệ thống mà nhà quản lý ảnh hưởng Tóm lại: lý thuyết Nhiễu loạn, lý thuyết hệ thống gồ ghề hệ phương pháp kiến tạo số đá tảng phát triển lý thuyết hệ thống lĩnh vực bảo vệ môi trường quản trị phát triển • Tiếp cận Hệ thơng Việt Nam Tập tài liệu mỏng không phát hành rộng rãi "Về hệ thống tinh ì hệ thống" Phan Dũng (1996) [1] có lẽ tài liệu lý thuyết hệ thống Việt Nam Đây tập tài liệu sử dụng lý thuyết Hệ thống làm sở sáng tạo khoa học chưa nhằm ứng dụng vào hệ thống thực tiễn Lý thuyết Hệ thống Nguyễn Đình Hoè (1998, 1999, 2002, 2005) [3, 4, 5, 6] sử dụng để nghiên cứu cáo hệ thống chăn thả gia súc có sừng, ni trồng thủy sản, hệ thống sinh thái nhân văn nhạy cảm đánh giá dự án phát triển sơ đồ khung logic Trên sở này, môn học "Tiếp cận hệ thống nghiên cứu môi trường phát triển đưa vào giảng dạy khoa Môi Trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội từ năm 2002 Qua lần giảng dạy, giáo trình cập nhật bổ sung thêm sở nghiên cứu thực tiễn nguồn tài liệu tham khảo ngày phong phú Đáng ý có tài liệu tư hệ thống ứng dụng lý thuyết hệ thống vào quản trị doanh nghiệp [12, 19] Như vậy, năm đầu kỷ 21 đánh dấu bước phát triển ứng dụng ạt tiếp cận hệ thống vào hệ sản xuất, vào nghiên cứu phát triển Mỗi bước phát triển đòi hỏi lý thuyết hệ thống phải hoàn thiện thêm ngày nhà khoa học, nhà quản lý tài nguyên, môi trường hệ sản xuất ý rộng rãi • Cấu trúc giáo trình Giáo trình cấu trúc thành chương Chương - Đại cương hệ thống, trình bày khái niệm hệ thống tính chất chung hệ thống Người đọc cần nắm vững khái niệm chương để tiếp vào chương Trên đại dương mênh mông khoa học phân tích, chia nhỏ xây dựng luận đề xung quanh định luật tất định, khái niệm hệ thống lý giải tổng thể, nhiễu loạn trở thành thách thức với người đọc, "tư hệ thống tư phi truyền thống dành cho độc giả phi truyền thống" (Gharajed8ghi 2005 [12]) Chương - Đại cương Tiếp cận Hệ thống, trình bày định hướng chung tiếp cận hệ thống cách nhìn nhận giới qua cấu trúc hệ thống, thứ bậc, động lực chúng Các cách tiếp cận mềm cứng, mơ hình mơ phỏng, rủi ro điểm cần lưu ý sử dụng tiếp cận hệ thống trình bày chương Chương - Một số công cụ Tiếp cận Hệ thống nghiên cứu môi truvng phát triển Đây chương quan trọng giáo trình, cung cấp cho người đọc cơng cụ áp dụng vào nghiên cứu hệ thống khác lĩnh vực có người tham gia Chương - Các hệ thống sản xuất Phần trình bày nghiên cứu trường hợp, sử dụng tiếp cận hệ thống để nghiên cứu hệ sản xuất khác chăn thả gia súc có sừng vùng khơ hạn, nuôi trồng thủy sản, xác lập điểm tái định cư, phòng trừ dịch hại trồng v.v Những nghiên cứu trường hợp chương chưa thực điển hình mà gợi ý cho người đọc Phân công trách nhiệm tác giả giáo trình sau: Vũ Văn Hiếu tham gia soạn thảo phần chương mục 4.6 chương Nguyễn Đinh Hoè chịu trách nhiệm biên soạn tồn phận cịn lại giáo trình Nhóm biên soạn xin cảm ơn nhận xét, góp ý quý báu PGS.TS Nguyễn Chu Hồi - Viện Kinh tế Quy hoạch Thủy sản Bộ thuỷ sản TS Nguyễn Xuân Cự, khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nhờ góp ý sắc sảo hai nhà khoa học nói mà thảo giáo trình hoàn thiện lên nhiều Sự biết ơn sâu sắc nhóm biên soạn xin gửi tới Th.S Trần Phong, Giám đốc Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Ninh Thuận, hỗ trợ quý báu mà Sở tạo điều kiện cho nhóm biên soạn việc ứng dụng tiếp cận hệ thống vào nghiên cứu số vấn đề xúc môi trường phát triển Ninh Thuận - Khơng có nghiên cứu ứng dụng này, nội dung chương nghèo nàn nhiều Nhóm tác giả mong nhận ý kiến phê bình đồng nghiệp người đọc để tiếp tục hồn thiện giáo trình tương lai Nguyễn Đinh Hịe Chương Đại Cương hệ thống 1.1 Định nghĩa “Hệ thống tổng thể, trì tồn tương tác tổ phần tạo nên nó” (L.v.Bertalallffy, 1956) Các yếu tố hệ thống thường tham gia vào nhiều hệ thống khác Điều đòi hỏi thành tố phải thực tết vai trị hệ thống mà đóng vai Tiếp cận hệ thống khơng hồn tồn đồng nghĩa với phương pháp phân tích hệ thống ngồi phần phương pháp (cịn phát triển hồn thiện), tiếp cận hệ thống đề cập đến vấn đề lý thuyết hệ thống phương hướng ứng dụng lý thuyết thực tiễn 1.2 Các đặc tính chức hệ thống Tiếp cận hệ thống nhấn mạnh vào việc xác định mô tả mối liên kết yếu tố cấu tạo nên hệ thống tương tác chúng Một hệ thống tập hợp thành tố tương tác với Sự thay đổi thành tố dẫn đến thay đổi thành tố khác, từ dẫn đến thay đổi thành tố thứ ba Bất tương tác hệ thống vừa có tính ngun nhân, vừa có tính điều khiển Rất nhiều tương tác liên kết với thành chuỗi tương tác nguyên nhân - kết 1.2.1 Chức hệ thống Một hệ thống thường có nhiều chức năng, có chức nhiều chức phụ Ví dụ hệ cửa sơng vừa có chức lũ, vận tải thủy, nuôi trồng thủy sản cấp nước Các thành tố tạo nên hệ thống có chức riêng thuộc hai nhóm bản: - Chức kiểm soát (gây biến đổi thành tố khác) - Chức bị kiểm soát (bị thành tố khác gây biến đổi) 1.2.2 Mạng phản hồi Còn gọi tượng đa nhân tố (Multi - factionality) Đó chuỗi tương tác nguyên nhân - kết đan xen lẫn Điều có nghĩa thành tố hệ thống khởi đầu chuỗi nguyên nhân - kết đan xen, làm cho thành tố mạng lưới trở nên có khả gây ảnh hưởng gián tiếp lên Cấu trúc gọi mạng lưới phản hồi Một hệ thống chứa nhiều mạng lưới phản hồi, số hay tất mạng phản hồi đan xen với nhau, thành tố hoạt động vừa với chức kiểm soát, vừa với chức bị kiểm soát Hành vi thành tố, thế, kết hàng loạt yếu tố cạnh tranh Mạng phản hồi gọi mạng kích động (hay tích cực), tác động phản hồi lại thành tố ban đầu có tính kích thích nghĩa làm cho thành tố khởi phát chuỗi kiện tương tự tiếp theo; Mạng phản hồi gọi triệt tiêu giun hãm, tiêu cực) tác động phản hồi trở lại thành tố ban đầu có tính kìm hãm, nghĩa có xu kìm hãm thành tố ban đầu khơng cho khởi phát chuỗi kiện tương tự 1.2.3 Tính trồi Là đặc tính quan trọng hệ thống Tính trồi tính 10 ... công cụ sắc sảo dựa tiếp cận hệ thống cho phát triển bền vững • Những tảng khoa học - góp phần phát triển Tiếp cận Hệ thống Tiếp cận Hệ thống, nhiều trường hợp gọi Tư Hệ thống, lĩnh vực mẻ hoàn...thượng hệ hệ thống môi trường Trong thượng hệ này, hệ thống môi trường, kinh tế - kỹ thuật xã hội - nhân văn hệ thống tương đối độc lập tương tác với theo quy tắc nhân Hệ thống môi trường tạo ... phương pháp để giải vấn đề, tiếp cận hệ thống ứng dụng phát triển Những lý cho thấy tiếp cận hệ thống lại phát triển mạnh gắn với lĩnh vực nghiên cứu mơi trường phát triển - mảnh đất đa dạng đòi hỏi