Методология многофакторного экспериментирования

Напомним основной принцип исследования сложных систем: чем более разнообразны экспериментальные воздействия, тем полнее и многостороннее познание изучаемой системы. Разнообразить воздействия можно двумя путями.

Во-первых, можно использовать или изобретать ранее не применявшиеся методы воздействий. Это совершенно новые воздействия, не сводящиеся к комбинациям уже опробованных. (Например, если объект еще не испытывали в рентгеновских лучах или в невесомости, можно сделать это.)

Второй путь – это комбинирование воздействий в различных сочетаниях. Как показано в теории систем и теории эксперимента, комбинирование – это важнейшее универсальное направление развертывания разнообразия экспериментальных воздействий. Всегда, когда мы знаем хотя бы о двух и более способах воздействий, мы можем начать объединять их в различные сочетания по правилам комбинаторики. При этом хотя и не изобретаются принципиально новые способы воздействий, но приобретается принципиально новая и важная информация – информация о взаимодействии факторов, о внутренних связях в системе. На этом основано многофакторное экспериментирование.

Многофакторное экспериментирование позволяет изучать такое принципиальное свойство систем как эмергентность – несводимость свойств системы к сумме свойств ее отдельных элементов (неаддитивность, несуммативность).

Простейшей физической метафорой неаддитивности (или несуммативности), проявляющейся в эксперименте, является взвешивание нескольких объектов [Пятницын, Вовк, 1987]. Пусть имеется 3 объекта: А, Б, С. Когда мы взвешиваем их по отдельности, то обнаруживаем, например, что объект А весит 2 г, Б весит 5 г, а С весит 10 г. Но когда мы взвешиваем два объекта А и Б, то получаем не 7 (2+5), а, например, 25 г. Когда взвешиваем А и С, то получаем не 12 (2+10), а 1 г. Когда взвешиваем Б и С, то получаем не 15, а 3 г. Объяснение такого рода фактов состоит в том, что взвешиваемые объекты вступают друг с другом и с окружающим в различные взаимодействия (например, химические или же какие-либо другие). Взвесив все три объекта вместе, мы можем получить и отрицательный вес (-120 г): чашку весов начинает тянуть вверх. (Если А, Б, С – это, предположим, три блока самособирающегося вертолета).