Systemanalyse der Geographie: Theorie, Verdienste der abstrakten Konstruktionsstruktur und des Verhaltens

Systemanalyse der Geographie: Theorie, Verdienste der abstrakten Konstruktionsstruktur und des Verhaltens!

Das System wurde von verschiedenen Wissenschaftlern unterschiedlich definiert.

In den Worten von James kann ein System als „ein Ganzes (eine Person, ein Staat, eine Kultur, ein Unternehmen) definiert werden, das aufgrund der gegenseitigen Abhängigkeit seiner Teile als Ganzes funktioniert“. Wenn wir diese Definition akzeptieren, kann man mit Fug und Recht sagen, dass Geographen seit Anbeginn des Subjekts Formen von Systemkonzepten verwendet haben. Bis zum Ausbruch des Zweiten Weltkriegs war jedoch keine Technik entwickelt worden, um Geographen die Analyse komplexer Systeme zu ermöglichen.

Geographie beschäftigt sich mit komplexen Zusammenhängen lebender und nicht lebender Organismen in einem Ökosystem. Die Systemanalyse bietet einen Rahmen für die Beschreibung des gesamten Komplexes und der Struktur der Aktivität. Es ist daher besonders für die geografische Analyse geeignet, da sich die Geographie mit komplexen multivariaten Situationen befasst. Aufgrund dieses Vorteils schlugen Berry und Chorley die Systemanalyse und die allgemeine Systemtheorie als grundlegende Werkzeuge für das geographische Verständnis vor. Nach Ansicht von Chorley (1962) hat die Systemanalyse in geographischen Studien eine große Bedeutung.

Die Hauptvorteile der Systemanalyse sind:

1. Es ist notwendig, Systeme zu studieren und nicht isolierte Phänomene.

2. Es ist notwendig, die grundlegenden Prinzipien der Systeme zu ermitteln.

3. Es ist sinnvoll, aus Analogien mit dem Gegenstand zu streiten. und

4. Es sind allgemeine Grundsätze erforderlich, um verschiedene Systeme abzudecken.

Allgemeine Systemtheorie:

Das Konzept der allgemeinen Systemtheorie wurde in den 1920er Jahren von Biologen entwickelt. Ludwig von Bertalanffy erklärte, dass wir die Gesetze, die das Leben dieses Organismus regeln, nicht wirklich verstehen würden, wenn wir nicht einen einzelnen Organismus als ein System von vielfältigen assoziierten Teilen studiert hätten. Nach einiger Zeit wurde ihm klar, dass diese Idee auch auf andere nichtbiologische Systeme übertragen werden kann und dass diese Systeme in vielen Bereichen der Wissenschaft viele Gemeinsamkeiten aufweisen. Es war möglich, eine allgemeine Systemtheorie zu entwickeln, die allen Wissenschaften den gleichen analytischen Rahmen und Ablauf gab.

Ein allgemeines System ist eine übergeordnete Verallgemeinerung einer Vielzahl von Systemen, die von den einzelnen Wissenschaften erkannt wurden. Dies ist ein Weg zur Vereinheitlichung der Wissenschaften. Dies führte zu einem interdisziplinären Ansatz in der Forschung. Mit anderen Worten ist die allgemeine Systemtheorie eine Theorie allgemeiner Modelle.

Nach der Definition von Mesarevic befasst sich die allgemeine Systemtheorie nicht nur mit Isomorphismus und Analogie in der Systemanalyse, sondern mit der Aufstellung einer allgemeinen Theorie, auf die sich die Eigenschaften verschiedener Systeme ableiten lassen. Es handelt sich also um die deduktive Vereinheitlichung des systemanalytischen Konzepts.

Die allgemeine Systemtheorie bietet einen Rahmen für die Verknüpfung einzelner Systeme und Systemtypen in einer einheitlichen hierarchischen Struktur. Eine solche Struktur ist insofern nützlich, als sie die Beziehungen zwischen verschiedenen Arten von Systemen besser verstehen kann. die Bedingungen, unter denen ein System sich einem anderen annähert, kategorisch darzustellen und Systemtypen zu identifizieren, die für uns nützlich sein könnten, obwohl wir noch kein echtes System identifiziert haben, das zu ihnen passt.

Die allgemeine Systemtheorie kann vor dem Hintergrund eines neuen Konzepts der Mathematik und Physik verstanden werden. Dieses Konzept ist als "Kybernetik" bekannt (vom griechischen Kybernete-helsman). Kybernetik kann als das Studium von regulierenden und selbstregulierenden Mechanismen in Natur und Technik definiert werden. Ein Regulierungssystem folgt einem Programm, einem vorgegebenen Ablauf, der eine vorbestimmte Operation erzeugt. In der Natur gibt es eine sehr große Anzahl von selbstregulierenden Mechanismen, wie zum Beispiel die automatische Regulierung der Körpertemperatur. Diese Selbstregulierungsmechanismen folgen bestimmten gemeinsamen Gesetzen und können auf dieselbe Weise mathematisch beschrieben werden. Während die Regulierung sehr genau ist, ist sie in menschlichen Gesellschaften fehlerhaft.

Die Kybernetik legt den Schwerpunkt auf die Interaktion zwischen Komponenten, anstatt zwischen Ursache und Wirkung zu unterscheiden. Der Kausalmechanismus kann zwischen zwei Komponenten in beide Richtungen wirken. Ein Impuls, der in einem Teil des Systems beginnt, wird nach einer Transformation durch eine Reihe von Teilprozessen in anderen Teilen des Systems zu seinem Ursprung zurückkehren. Diese kybernetische Theorie ermöglicht es uns, die Funktionsweise der allgemeinen Systemtheorie zu verstehen.

Der abstrakte Charakter eines Systems wird betont, wenn wir erkennen, dass ein System, wenn es analysiert werden soll, 'geschlossen' sein muss. Ein offenes System interagiert und verbindet sich mit den umgebenden Systemen und ist daher schwer zu analysieren. Alle realen Systeme (wie Landschaften) sind offene Systeme. Wenn wir ein System analysieren, können wir nur eine begrenzte Anzahl von Elementen innerhalb des Systems und die wechselseitigen Beziehungen zwischen ihnen berücksichtigen.

Die Elemente und Zusammenhänge, die wir bei einer solchen Analyse nicht berücksichtigen können, müssen völlig außer Acht gelassen werden. Wir müssen davon ausgehen, dass sie das System nicht beeinflussen. Bei der Analyse einer Region können wir natürlich einzelne Einflüsse und einzelne Elemente berücksichtigen, die sich nicht innerhalb des vorgegebenen Bereichs oder der Region befinden. Das abstrakte System bleibt trotzdem geschlossen, weil wir diese Elemente und Beziehungen in unser Begriffsmodell einschließen. Das System ist nicht gleichbedeutend mit dem Modell, das wir für es erstellt haben. Es wird durch die Elemente und Verbindungen repräsentiert, die wir ausgewählt haben oder die Sie berücksichtigen.

Mit anderen Worten, wir können ein System nur studieren, wenn wir seine Grenzen bestimmt haben. Dies stellt kein mathematisches Problem dar, da sich die Grenzen insoweit ziehen, als einige außerhalb liegen, obwohl es in der praktischen geographischen Forschung nicht einfach ist, diese Elemente zu wählen. Als Beispiel beschreibt Harvey eine Firma, die innerhalb einer Volkswirtschaft auf der Grundlage bestimmter wirtschaftlicher Umstände funktioniert. Wenn wir die internen Beziehungen und Elemente innerhalb des Unternehmens als geschlossenes System analysieren, müssen wir diese Umstände als unveränderlich betrachten. Wenn Sie die Grenzen des Systems erweitern, um die sich verändernden sozialen und politischen Beziehungen in der Gesellschaft, zu der das Unternehmen gehört, zu berücksichtigen, kann dies das Ergebnis der Analyse ändern. Auch in diesem einfachen Fall führt das Zeichnen von Grenzen zu Problemen.

Indem wir die Menge von Elementen identifizieren, von denen wir glauben, dass sie das reale System am besten beschreiben, um eine reale Situation zu modellieren. In einem großen Industrieunternehmen, das mehrere Tätigkeitsbereiche betreibt, bilden beispielsweise die Hauptverwaltung und jede Niederlassung ihre Bestandteile.

Mathematisch ausgedrückt besteht das System aus:

A = (a ₁, a ₂, a ₃ … an)

Zu diesem Ausdruck sollte ein Element a ₀ hinzugefügt werden, das die Umgebung des Systems darstellt, in dem die Firma arbeitet. Wir können dann auf einen neuen Satz von Elementen schließen:

B = (a ₀, a ₁, a ₂ ... an)

Dies umfasst alle Elemente im System sowie ein zusätzliches Element, das die Umgebung darstellt. Wir können dann die Verbindungen zwischen diesen Elementen untersuchen. Bei der Analyse des Unternehmens können wir sehen, ob Verbindungen zwischen den Niederlassungen bestehen und wenn ja, zwischen welchen Niederlassungen. Wir können beobachten, ob die Kontakte in beide Richtungen gehen und was das Kontaktmodell impliziert.

Ein System besteht also aus:

(i) Eine Gruppe von Elementen, die mit einigen variablen Attributen von Objekten identifiziert wurden.

(ii) Eine Reihe von Beziehungen zwischen diesen Attributen von Objekten und der Umgebung.

(iii) Eine Reihe von Beziehungen zwischen diesen Attributen von Objekten und der Umgebung.

Verdienste der abstrakten Konstruktion eines Systems:

Die abstrakte Konstruktion eines Systems hat eine Reihe wichtiger Vorteile, die nachstehend aufgeführt sind:

(i) In jeder geographischen Region (Landschaft) gibt es eine Reihe von Phänomenen. Die Systemanalyse versucht, diese Komplexität auf eine einfachere Form zu reduzieren, in der sie leichter verstanden werden kann und welche Modelle erstellt werden können.

(ii) Es erlaubt beispielsweise die Entwicklung eines abstrakten theoretischen Systems, das nicht an ein bestimmtes System oder eine Gruppe von Systemen gebunden ist.

(iii) Diese Theorie liefert uns viele Informationen über mögliche Strukturen, Verhaltensweisen, Zustände und in Kürze, die möglicherweise eintreten könnten.

(iv) Sie liefert uns die notwendigen technischen Apparaturen für den Umgang mit Wechselwirkungen in komplexen Strukturen.

(v) Die Systemtheorie ist mit einer abstrakten mathematischen Sprache verbunden, die ähnlich wie die Geometrie- und Wahrscheinlichkeitstheorie zur Erörterung empirischer Probleme verwendet werden kann.

Struktur eines Systems:

In den vorstehenden Absätzen wurde eine Definition von „System“ definiert. Durch die Definition eines Systems ist es möglich, seine 'Struktur' zu erarbeiten.

Ein System besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten:

1. eine Gruppe von Elementen;

2. eine Reihe von Links; und

3. eine Reihe von Verbindungen zwischen dem System und seiner Umgebung.

Elemente eines Systems:

Elemente sind die grundlegenden Aspekte jedes Systems, Struktur, Funktion, Entwicklung. Aus mathematischer Sicht ist ein Element ein primitiver Begriff, der keine Definition hat, wie das Konzept des Punktes in der Geometrie. Dennoch ist die Struktur eines Systems die Summe der Elemente und der Verbindungen zwischen ihnen. Die Funktion betrifft die Flüsse (Austauschbeziehungen), die die Verbindungen belegen. Die Entwicklung zeigt Änderungen in Struktur und Funktion, die im Laufe der Zeit stattfinden können.

Die Definition eines Elements hängt von der Skala ab, bei der wir uns das System vorstellen. Beispielsweise kann das internationale Währungssystem so konzipiert sein, dass es Länder als Elemente enthält; Man kann sich vorstellen, dass eine Wirtschaft aus Unternehmen und Organisationen besteht. Organisationen selbst können als System betrachtet werden, das aus Abteilungen besteht. Eine Abteilung kann als ein System betrachtet werden, das aus einzelnen Personen besteht. Jede Person kann als biologisches System betrachtet werden. und so weiter. In ähnlicher Weise kann ein Auto ein Element im Verkehrssystem sein, kann aber auch als ein System betrachtet werden. Aus diesen Beispielen geht klar hervor, dass die Definition eines Elements von der Skala abhängt, in der wir das System verstehen.

Das Konzept des Elements als Komponenteneinheit eines Systems wurde von Blalock und Blalock dargestellt, was in Abbildung 10.3 dargestellt ist. Diese Abbildung zeigt zwei verschiedene Ansichten der Interaktion. Das obere Diagramm zeigt, wie System A und System B als Einheiten interagieren, wobei in jedem System kleinere Systeminteraktionen stattfinden. Das untere Diagramm zeigt die Interaktion der Systeme A und B auf niedrigeren Ebenen.

Nachdem entschieden wurde, welche Skala verwendet werden soll, besteht ein weiteres Problem bei der Systembildung darin, die Elemente zu identifizieren. Identifikation ist besonders schwierig, wenn es sich um Phänomene handelt, die eine kontinuierliche Verteilung haben, z. B. wenn Niederschlag ein Element im System bildet. Die Identifizierung ist am einfachsten bei Elementen, die klar voneinander getrennt sind, z. B. Farmen. Aus Sicht der mathematischen Systemtheorie ist ein Element jedoch eine Variable.

Daraus folgt, dass wir bei der Suche nach einer Übersetzung des mathematischen Elements in einem geographischen Kontext das Element als ein Attribut eines bestimmten Individuums und nicht als das Individuum selbst konstruieren müssen.

Links oder Beziehungen :

Die zweite Komponente eines Systems sind Links (Beziehungen). Die Verknüpfungen in einem System, die die verschiedenen Elemente miteinander verbinden, sind in Abbildung 10.4 dargestellt.

Dies sind wie folgt:

(i) Reihenbeziehung.

(ii) Parallele Beziehung.

(iii) Rückkopplungsbeziehung

(iv) einfache zusammengesetzte Beziehung.

(v) komplexe zusammengesetzte Beziehung

Drei grundlegende Formen von Beziehungen können wie folgt definiert werden:

(i) Reihenbeziehung:

Dies ist die einfachste und charakteristisch für Elemente, die durch eine irreversible Verbindung verbunden sind. Somit bildet ai-aj eine Reihenbeziehung, und es ist zu beobachten, dass dies die charakteristische Ursache-Wirkungs-Beziehung ist, mit der sich die traditionelle Wissenschaft beschäftigt hat. Diese Beziehung kann durch ein Beispiel aus Indien erklärt werden. Die Produktivität von Reis in Punjab hängt von der verfügbaren Bewässerung ab, oder der Anbau von Safran im Tal von Kaschmir beruht auf dem Boden von Karewa.

(ii) Parallele Beziehung:

Diese Beziehung tritt auf, wenn zwei oder mehr Elemente ein drittes Element betreffen, oder umgekehrt, wenn ein Element zwei oder mehr Elemente betrifft. In Abbildung 10.4 ist zu beachten, dass ai und aj von einem anderen Element ak beeinflusst werden. Zum Beispiel beeinflussen die Niederschlags- und Temperaturvariablen die Vegetation und die Vegetation, beeinflussen wiederum die Menge des empfangenen Niederschlags und die allgemeinen Temperaturbedingungen.

(iii) Feedback-Beziehung:

Eine Rückkopplungsbeziehung ist die Art von Verbindung, die neu in analytische Strukturen eingeführt wurde. Es beschreibt eine Situation, in der ein Element sich selbst beeinflusst. Zum Beispiel reichern die Leguminosen, die in einem Feld gesät werden, Stickstoff im Boden an, wodurch die Kulturen selbst betroffen werden (Abb. 10.4.3). Die Rückkopplungsbeziehung kann direkt, positiv, negativ oder keine Rückmeldung sein. Ein Beispiel für die direkte Rückkopplung ist: A beeinflusst B, was wiederum A beeinflusst, oder es kann indirekt sein, wobei der Impuls von A über eine Kette anderer Variablen dorthin zurückkehrt. Bei negativer Rückkopplung wird das System durch selbstregulierende Prozesse, die als homostatisch oder morphostatisch bezeichnet werden, in einem stationären Zustand gehalten.

Ein klassisches Beispiel ist der Prozess des Wettbewerbs im Weltraum, der zu einer schrittweisen Reduzierung der übermäßigen Gewinne führt, bis sich der Raum im Gleichgewicht befindet. Bei positivem Feedback wird das System jedoch als morphogenetisch charakterisiert. Die Änderung seiner Eigenschaften, da der Effekt von B auf C zu weiteren Änderungen von B über D führt. Diese Beziehungen können auf verschiedene Weise kombiniert werden (Abb. 10.4.4 ), so dass zwei Elemente gleichzeitig auf unterschiedliche Weise verbunden werden können. Die Verbindungen bilden somit eine Art "Verdrahtungssystem", das die Elemente auf verschiedene Weise verbindet (Abb. 10.4.4-5).

Verhalten eines Systems:

Verhalten eines Systems bedeutet Zusammenhänge der Elemente, deren wechselseitige Wirkung aufeinander. Das Verhalten hat daher mit Flüssen, Stimuli und Antworten, Eingaben und Ausgängen und dergleichen zu tun. Wir können sowohl das interne Verhalten eines Systems als auch seine Transaktionen mit der Umgebung untersuchen. Eine Untersuchung der ersteren ist eine Untersuchung der Funktionsgesetze, die das Verhalten in verschiedenen Teilen des Systems verbinden. Stellen Sie sich ein System vor, bei dem eines oder mehrere seiner Elemente mit dem Umweltaspekt zusammenhängen. Angenommen, die Umgebung ändert sich. Dann ist mindestens ein Element im System betroffen.

Die Auswirkungen dieser betroffenen Elemente werden systemweit übertragen, bis alle verbundenen Elemente des Systems betroffen sind. Dies stellt eine einfache Reizantwort oder ein Input-Output-System ohne Rückmeldung an die Umgebung dar:

Das Verhalten wird durch die Gleichungen (deterministisch oder potentiell) beschrieben, die den Eingang mit dem Ausgang verbinden.

Geographisches System:

Ein System, bei dem eine oder mehrere der funktional wichtigen Variablen räumlich sind, kann als geographisches System beschrieben werden. Geographen sind in erster Linie daran interessiert, Systeme zu untersuchen, deren wichtigste funktionale Variablen die räumlichen Gegebenheiten wie Ort, Entfernung, Ausdehnung, Zersiedelung, Dichte pro Flächeneinheit usw. sind.

In den letzten Jahrzehnten hat der Systemansatz die Aufmerksamkeit der Geographen auf sich gezogen. Chorley versuchte, das Denken in Geomorphologie als offenes System zu formulieren. Leopold und Langbein verwendeten Entropie und stationären Zustand bei der Untersuchung von Flusssystemen; und Berry versuchte, eine Grundlage für die Untersuchung von "Städten als Systemen in Städten" zu schaffen, indem zwei Konzepte der Organisation und Information in räumlicher Form verwendet wurden. Vor kurzem haben Wolderberg und Berry das Systemkonzept zur Analyse von zentralen Ort- und Flussmustern verwendet, während Curry versucht hat, Siedlungsstandorte im Systemrahmen zu analysieren. Diese Geographen, die die Aufmerksamkeit auf die räumliche Organisation richten, rufen ausnahmslos Systeme in Anspruch, wie Hadgetts Bericht über die Standortanalyse in der menschlichen Geographie zeigt.

In der Geographie können statische oder adaptive Systeme leicht aufgebaut werden. Es ist schwierig, ein geographisches System dynamisch zu gestalten. Dafür müssen Zeit und Raum in demselben Modell kombiniert werden. Der Raum kann durch kartographische Abstraktion in zwei Dimensionen ausgedrückt werden. Wir können eine zufriedenstellende Erklärung für ein solches System liefern, aber es ist sehr schwierig, es zu handhaben und zu analysieren. Lund hat diese Probleme in seinem Zeit-Raum-Modell analysiert.

Einige dieser Probleme können durch die Entwicklung geographischer Modelle gelöst werden, die als "kontrollierte Systeme" (oben diskutiert) eingestuft werden können. Kontrollierte Systeme sind besonders nützlich in Planungssituationen, wenn das Ziel bekannt ist und die Eingabe in das wirtschaftsgeographische System definiert wurde. In den meisten Fällen können wir einige der Eingaben steuern, andere sind jedoch unmöglich oder zu teuer zu manipulieren. Wenn wir beispielsweise die landwirtschaftliche Produktion maximieren möchten, können wir möglicherweise den Eintrag von Kunstdünger kontrollieren, das Klima jedoch nicht.

Teilgesteuerte Systeme sind daher von großem Interesse. Unsere zunehmende Kenntnis der Umgebungsbedingungen lässt uns erkennen, inwieweit Planungs- und Steuerungssysteme entwickelt werden müssen. Viele der an der Erforschung möglicher künftiger Bedingungen beteiligten Wissenschaftler befürchten, dass der positive Rückkopplungsmechanismus in Form von technologischer Entwicklung und Kontrolle, der zu einem exponentiellen Anstieg der Bevölkerung, der Industrieproduktion usw. geführt hat, langfristig zu einem Ergebnis führen wird eine dramatische Krise der Umweltverschmutzung, des Hungers und der Ressourcenverknappung. Eine der Ursachen für eine solche Krise wäre die langfristige Unterdrückung natürlicher negativer Rückkopplungsmechanismen.

Die Systemanalyse bietet möglicherweise eine nützliche Systematisierung unserer Modelle und Theorien strukturierter Ideen. Es ist jedoch nicht notwendig, auf die Systemanalyse und ihre mathematischen Implikationen zu verweisen, wenn wir praktische Forschung betreiben. Zum Beispiel kann eine Weltkarte der Eisenerzproduktion und -handel systematisch beschrieben werden: Die Elemente sind die produzierenden und konsumierenden Zentren, die Verbindungen oder Beziehungen sind die Handelslinien, die auf verschiedenen Linien transportierte Eisenmenge zeigt die Funktion und Karten, die diese Situationen in bestimmten Zeitintervallen zeigen, würden die Entwicklung des Systems beschreiben. Darüber hinaus war der Systemansatz technisch viel anspruchsvoller und zog daher möglicherweise weniger aktive Forscher an.

Sowohl die Systemanalyse als auch die allgemeine Systemtheorie wurden kritisiert, weil sie mit dem Positivismus in Zusammenhang stehen, dh sie berücksichtigen nicht die normativen Werte (ästhetische Werte, Überzeugungen, Einstellungen, Wünsche, Hoffnungen und Ängste) und tun dies auch kein reales Bild einer geographischen Persönlichkeit geben.

Die Entwicklung der geographischen Forschung wurde in den vorstehenden Absätzen diskutiert. Es hat drei verschiedene Entwicklungsphasen durchlaufen. Die Entwicklung einer Wissenschaft umfasst drei große Stufen: (i) deskriptiv, (ii) analytisch und (iii) vorhersagend. Die Beschreibung ist der erste und der einfachste Schritt. es befasst sich mit der Beschreibung und Abbildung von Phänomenen. Geographie von der Antike bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts befand sich in dieser Phase. Die analytische Phase geht einen Schritt weiter, indem sie nach Erklärungen sucht und nach den Gesetzen sucht, die hinter dem Beobachteten stehen.

In diese Phase fällt die Zeit von Alexander von Humboldt. In dieser Zeit begann die Analyse der räumlichen Verteilung von Phänomenen. Die dritte Stufe in der Entwicklung einer Wissenschaft ist die Vorhersagephase. Wenn die Vorhersagephase erreicht ist, wurden die Gesetze so gründlich untersucht, dass wir Modelle zur Vorhersage von Ereignissen verwenden können. Dieses Stadium wurde teilweise mit dem Aufkommen der Geomorphologie und Klimatologie in den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts erreicht.

Der eigentliche Umbruch in der menschlichen Geographie ist jedoch ein Phänomen nach dem Zweiten Weltkrieg. Es wurden viele Standorttheorien formuliert, die prädiktiver Natur sind, und daher können wir sagen, dass die Geographie in die dritte Entwicklungsstufe eingetreten ist. Geographen versuchen, Modelle für gesteuerte Systeme zu entwickeln, mit denen die Entwicklung in der Zukunft gesteuert werden kann. Aus der obigen Diskussion geht klar hervor, dass Geographen nun in die Vorhersagephase geraten.