Systemische Modelle
49 Geschichte systemtheoretischer Konzepte
Interdisziplinäre Systemforschung
Selbstorganisation
Die Entstehung von Strukturen und deren Stabilität ist eine der Kernfragen der interdisziplinären Systemforschung. Systeme antworten auf veränderte Bedingungen in autonomer Weise, d.h. die Veränderungen aufgrund dieser Bedingungen sind nicht eindeutig. Ein typisches Kennzeichen aller lebenden Systeme ist die Anpassungsfähigkeit durch Selbstrückbezüglichkeit. Lebende Systeme sind anpassungsfähig und können ihre Strukturen selbst verändern und organisieren (Kriz, 2007).
Selbstorganisation als interdisziplinäres Phänomen
Selbstorganisierte Prozesse der Ordnungsbildung wurden in vielen Bereichen gefunden (mikrophysikalische Prozesse, chemische Reaktionen, Organisation von Zellpopulationen). Es spricht vieles dafür, auch biomedizinische, psychische und soziale Strukturbildungsprozesse als nichtlineare Systemdynamiken zu begreifen (Kriz, 2007).
Einige Grundbegriffe der interdisziplinären Systemtheorie werden im folgenden Vertiefungsabschnitt ausführlicher vorgestellt:
Grundbegriffe interdisziplinärer Systemtheorie (nach Kriz, 2007, S. 219)
System
Im vorliegenden Kontext geht es um dynamische Systeme. Dies sind von ihrer Umgebung abgegrenzte Variablennetze. Die Dynamiken der Variablen beeinflussen sich gegenseitig.
Chaos
Einerseits (a) ein komplexes System, das auf mikroskopischer Ebene zwar prinzipiell mittels Myriaden von Differentialgleichungen beschrieben werden könnte, was faktisch aber nicht möglich ist. Ein Beispiel ist das Verhalten von unzähligen Gasmolekülen in einem Behälter. Das mikroskopische Verhalten aller Moleküle ist faktisch nicht erfassbar.
Das deterministische Chaos (b) ist eine Entdeckung der letzten Jahrzehnte. Es zeigte sich, dass selbst sehr einfache Systeme aus wenigen Elementen — im Extremfall durch eine einzige Variable im diskreten Fall oder bereits ab drei Differentialgleichungen im kontinuierlichen Fall — chaotische Entwicklungen zeigen können. Selbst wenn jeder einzelne Schritt mathematisch exakt aus dem vorhergehenden folgt (d. h. deterministisch ableitbar ist), ist die Entwicklung über viele Schritte hinweg faktisch nicht berechenbar. Zwei Entwicklungslinien, die beliebig nahe beieinander liegen können — z. B. durch eine Messungenauigkeit beliebiger Kleinheit — streben dann extrem rasch auseinander. Prognosen sind deshalb nicht möglich, weil immer eine minimale Unsicherheit über den Ausgangszustand besteht, der dann eben zu völlig unterschiedlichen Verläufen führen kann.
Attraktor
Die (dynamisch) stabilen Ordnungen heissen Attraktoren. Ein Attraktor ist in bestimmter Hinsicht das Gegenteil vom (deterministischen) Chaos: Unterschiedliche Entwicklungslinien laufen in dieser Ordnung zusammen — gegenüber mässigen Störungen strebt das System somit immer wieder zum Attraktor, quasi eine Art «Selbstheilungskraft». Es gibt allerdings auch chaotische Attraktoren; das sind Dynamiken, die in einer oder mehreren Dimensionen («Variablen») chaotisch sind. Es liegt nahe, viele Bereiche menschlicher Entwicklung als chaotische Attraktoren zu konzipieren: In manchen Dimensionen findet ständige Entfaltung und Ausdifferenzierung statt, in anderen ständige Konvergenz (z. B. Kategorisierungen, Regel- und Schemabildung).
Emergenz
Selbstorganisierte Strukturbildung aus mikroskopischem Chaos heraus, bei der sich die Gesamtdynamik aus Myriaden mikroskopischer Teildynamiken zu einem (multidimensionalen) Attraktor stabilisiert, der durch wenige (makroskopische) Aspekte oder Variablen beschreibbar ist und somit kognitiv als «Ordnung» erfasst wird.
Phasenübergang
Ordnungsneubildung, die der Emergenz sehr verwandt ist, mit dem Unterschied, dass der Ausgangszustand nicht Chaos, sondern bereits emergierte Ordnung ist. Das System ändert seine Struktur und seine kognitiv erfassbare Ordnung — es verlässt somit (aufgrund geänderter Umgebungsbedingungen) einen Attraktor und sucht einen neuen auf.
Selbstorganisation
Die Ordnung im System entsteht über Emergenz und/oder Phasenübergang — also wesentlich aufgrund der inhärenten wechselseitigen Beziehungen der Variablen; externe Variablen der Umgebung des Systems stellen nur den Anlass (physikalisch ggf. die Energie) zur Verfügung. Es wird also keine Ordnung von aussen importiert, sondern von innen entfaltet.
Autopoiese nach Maturana und Varela
Geschichte systemtheoretischer Konzepte
Erste Konzeptionen der Systemtheorie wurden anfangs des 20. Jahrhunderts entwickelt, so z. B. die General Systems Theory von Ludwig von Bertalanffy. Kernkonzept war das Fliessgleichgewicht, wie es ein See mit Zu- und Abfluss repräsentiert, der dynamisch seinen Wasserspiegel im Gleichgewicht hält. Später formulierte die Kybernetik von Norbert Wiener das Homöostase-Modell. Dieses Modell wird veranschaulicht durch das Beispiel der Zentralheizung mit dem Zimmerthermostat, der die Temperatur im Raum auf konstantem Niveau hält. Für technische Anwendungen sind kybernetische Modelle plausibel; eine Anwendung auf biologische, pychische oder soziale Systeme scheitert aber, weil hier nicht klar ist, wer den Thermostaten regelt (Kriz, 2007).
Autopoiese (nach Maturana/Varela)
Der Begriff Autopoiese wurde anfangs der 1970er Jahre von den Forschern Humberto Maturana und Francisco Varela eingeführt, um die Funktion der lebenden Zelle zu beschreiben. «Eine lebende Zelle wird dabei als ein Netzwerk chemischer Reaktionen verstanden, das durch eben diese Reaktionen jene Teile und Prozesse erzeugt bzw. an ihnen rekursiv mitwirkt, die sich selbst erzeugen.» (Kriz, 2007, S. 220). Lebende Systeme werden als Prozesse charakterisiert, anstatt über eine Aufzählung ihrer einzelnen Eigenschaften. Sie sind rekursiv organisiert, das heisst, das Produkt des funktionalen Zusammenwirkens ihrer Bestandteile ist wiederum jene Organisation, die die Bestandteile produziert.
Durch diese besondere Form der Organisation lassen sich lebende von nicht-lebenden Systemen unterscheiden.
Operationale Geschlossenheit und strukturelle Koppelung
Autopoietische Systeme, wie die lebende Zelle, sind operational geschlossene Systeme. Organismen, die aus vielen Zellen bestehen, nennt Maturana autopoietische Systeme zweiter Ordnung. Trotz der operationalen Abgeschlossenheit sind autopoietische Systeme nicht von der Umwelt und deren Struktur unabhängig, sondern gehen mit ihr eine strukturelle Koppelung ein — eine «effektive raumzeitliche Abstimmung der Zustandsveränderungen des Organismus mit den rekurrenten Zustandsänderungen des Mediums» (Varela, Maturana & Uribe, 1982, zit. nach Kriz, 2007).
Radikaler Konstruktivismus
Die Autopoiese-Konzeption ist ein Teilaspekt einer umfassenderen erkenntnistheoretischen Konzeption Maturanas, mit der er den «radikalen Konstruktivismus» propagierte. Die folgenden vier Thesen formulieren die Ideen des radikalen Konstruktivismus und bilden den Kern der Kognitionstheorie Maturanas (Ludewig, 1992, S. 59., zit. nach Kriz, 2007):
- Menschliches Erkennen ist ein biologisches Phänomen und nicht durch die Objekte der Aussenwelt, sondern durch die Struktur des Organismus determiniert.
- Menschen haben ein operational und funktional geschlossenes Nervensystem, das nicht zwischen internen und externen Auslösern differenziert; daher sind Wahrnehmung und Illusion, innerer und äusserer Reiz im Prinzip ununterscheidbar.
- Menschliche Erkenntnis resultiert aus privaten Erfahrungen, ist als Leistung des Organismus grundsätzlich subjektgebunden und damit unübertragbar.
- Der Gehalt kommunizierender Erkenntnisse richtet sich nach der biologischen Struktur des Adressaten.
Autopoiese nach Luhmann
Der Begriff Autopoiese (bei Luhmann meistens Autopoiesis genannt) wird auch noch in einem zweiten Theoriengebäude verwendet, das mit der Theorie von Maturana/Varela ausser der Annahme operationaler Geschlossenheit wenig gemeinsam hat (Kriz, 2007). In der soziologischen Systemtheorie von Niklas Luhmann wurde der Begriff Autopoiesis auf die Betrachtung sozialer Systeme übertragen. Er stellt Gesellschaft als System aller Kommunikationen den beiden Systemen Leben (als Gesamtheit aller biologischen Vorgänge) und Bewusstsein (als Gesamtheit aller intrapsychischen kognitiven Vorgänge) gegenüber (Kriz, 2007).
Gemäss Luhmann läuft Kommunikation in sozialen Systemen ähnlich ab wie die Selbstreproduktion lebender Organismen. Ähnlich wie diese nur Stoffe aus der Umwelt aufnehmen, die für ihre Selbstreproduktion relevant sind, nehmen auch Kommunikationssysteme in ihrer Umwelt nur das wahr, was zu ihrem Thema passt, was an den Sinn der bisherigen Kommunikation anschlussfähig ist. Die Systeme operieren ständig, da sie sonst nicht existieren. Sie operieren so, dass sich weitere Operationen anschliessen können (Anschlussfähigkeit). Demnach arbeiten die Massenmedien als Fortsetzungsapparate: Sie senden, drucken, berichten immer so, dass weitere derartige Operationen folgen müssen, und sichern so ihre Anschlussfähigkeit.
Interpenetration
Die Interdependenzen zwischen den Systemen (bei Maturana/Varela mit dem Konzept der strukturellen Koppelung erfasst), werden bei Luhmann über das Konzept der Interpenetration thematisiert. Obschon Luhmann sagt, dass «eine therapeutische Praxis hauptsächlich an Fragen interessiert sein wird, die sich aus den Interdependenzen dieser Systeme ergeben», wird der Begriff der Interpenetration nur sehr vage erklärt (Kriz, 2007).
Bewusstsein und Kommunikation
Für die systemische Therapie sind vor allem Bewusstseins- und Kommunikationsprozesse wichtig. Kriz (2007) schreibt dazu:
Gleichwohl ist jener Aspekt der Luhmannschen Konzeption gerade auch für Therapeuten beachtens- und bedenkenswert, dass Bewusstseinsprozesse und Kommunikationsprozesse sich wechselseitig einen Kapazitätsüberschuss zur Verfügung stellen. Hieraus ergibt sich die Betonung der Selektionsvorgänge: Mit welchen Aspekten der gerade ablaufenden Kommunikation beschäftigt sich mein Bewusstsein? Und welche Aspekte dessen, was gerade mein Bewusstsein beschäftigt, bringe ich in die Kommunikation ein? Darüber hinaus wird der Fokus auf die Tatsache gelenkt, dass einerseits ein grosser Teil der Kommunikation, gerade zwischen Partnern und in der Familie, darum kreist, was jemand wirklichgemeint hat, bzw. was er wirklichwill, fühlt und denkt, ob er es «ehrlich meint», wie «offen» er ist, etc. Andererseits kreist ein grosser Teil der Gedanken, wieder gerade in Bezug auf Partner und Familie (wegen der dort erwarteten Intimität, in problematischen Situationen, aber z. B. auch in Bezug auf Kollegen, Vorgesetzte etc. im System Arbeitsplatz), um Fragen, ob man auch richtig verstanden wird, ob die Kommunikation gelingt, was wohl diese oder jene kommunikative Handlung bedeutet etc. (Kriz, 2007).
Im folgenden Videoausschnitt spricht Niklas Luhmann über zentrale Punkte seiner Systemtheorie.
Interdisziplinäre Synergetik
Kriz (2007) bezweifelt die praktische Brauchbarkeit des Autopoiese-Konzepts für sozialwissenschaftliche Fragestellungen, weil gerade die wichtigen Interdependenzen zwischen Systemen nur mit vagen Konzepten wie Interpenetrationoder strukturellerKoppelung beschrieben werden (vgl. Luhmann, resp. Maturana/Varela), während Psychologen und Pädagogen doch eher an Verbindungen und Strukturänderungen interessiert sind (Kriz, 2007, S. 222).
Eine umfassende systemtheoretische Konzeption, die explizit auch sozialwissenschaftliche Aspekte umfasst, ist die Synergetik, die «Lehre vom Zusammenwirken» von Hermann Haken (1978, 1981). Die Synergetik ist die Lehre vom Zusammenwirken von Elementen (bspw. Moleküle, Zellen, aber auch Menschen), die innerhalb eines komplexen dynamischen Systems miteinander in Wechselwirkung treten. Die dabei festzustellenden Prinzipien und Gesetzmässigkeiten kommen universell in Physik, Chemie, Biologie, Psychologie und Soziologie vor und ermöglichen eine einheitliche mathematische Beschreibung dieser Phänomene. Entstanden aus der Lasertheorie, beschäftigt sich die Synergetik inzwischen ganz allgemein mit Systemen, die aus sehr vielen Komponenten oder Subsystemen bestehen. Analysiert wird dabei insbesondere das Zusammenwirken oder kooperative Verhalten dieser Komponenten im Sinne der Selbstorganisation. Dabei können auf der jeweils makroskopischen Ebene neue Phänomene auftreten, die sich qualitativ von den Phänomenen der Mikroebene deutlich unterscheiden (Kriz, 2007).
Hermann Haken hat interdisziplinärePionierarbeit geleistet und mit der Synergetik die Analyse selbstorganisierender Systeme auch in anderen Disziplinen angeregt. Einerseits gibt es zahlreiche Beispiele für unbelebte Systeme, bei denen wohlorganisierte räumliche, zeitliche oder raumzeitliche Strukturen aus ungeordneten Zuständen heraus entstehen, oder die eine bestimmte strukturelle Ordnung verlassen, um nach Durchlaufen von Instabilität neue Konfigurationen zu bilden (Phasenübergänge). Zunehmend wird die Synergetik aber auch auf die Analyse belebter und kognitiver Systeme angewendet, also auf human- und sozialwissenschaftliche Bereiche (Kriz, 2007).
Gerade für eine präzise Formulierung und Modellierung von Selbstorganisations-Dynamiken in Gruppen oder Familien sowie bei kognitiven Prozessen hat sich die Synergetik als fruchtbares Instrument erwiesen (Haken und Schiepek, 2006) .
Literatur
Haken, Hermann & Schiepek, Günter. (2006). Synergetik in der Psychologie. Selbstorganisation verstehen und gestalten. Göttingen: Hogrefe.
Beispiel zur Synergetik: Phasenübergang in einem Koordinationsexperiment:
Bewegt man die Zeigefinger beider Hände jeweils beide nach links, dann nach rechts und wieder nach links usw. und steigert die Frequenz dieser gegenphasigen Bewegungen kontinuierlich, kommt es plötzlich und unwillkürlich zum Umschlag in die Gleichphase, und beide Finger bewegen sich nun jeweils voneinander weg oder aufeinander zu. Die Synergetik hat einen formalen Rahmen entwickelt, um solche und andere Selbstorganisationsvorgänge zu erklären. (Aus Hermann Haken, 1999: LEXIKON DER BIOLOGIE: Synergetik: online: http://www.spektrum.de/lexikon/biologie/synergetik/65058&_druck=1