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システム理論は、自然または人工の相互に関連し、相互に依存する構成要素のまとまりのあるグループであるシステムに関する学際的な研究です。 [ 1 ]すべてのシステムには因果関係の境界があり、そのコンテキストの影響を受け、構造、機能、役割によって定義され、他のシステムとの関係を通じて表現されます。システムが「部分の総和以上」であるのは、相乗効果や創発的な振る舞いを示すときです。[ 2 ]
システムの1つのコンポーネントを変更すると、他のコンポーネントまたはシステム全体に影響を与える可能性があります。これらの動作パターンの変化を予測できる場合があります。学習して適応するシステムの場合、成長と適応の度合いは、システムが環境や組織に影響を与える他のコンテキストとどれだけうまく関わっているかに依存します。一部のシステムは他のシステムをサポートし、他のシステムを維持して障害を防ぎます。システム理論の目標は、システムのダイナミクス、制約、条件、および関係をモデル化すること、そして最適化された等終性を達成するために、あらゆる階層の他のシステムや幅広い分野に適用できる原理（目的、尺度、方法、ツールなど）を明らかにすることです。[ 3 ]
一般システム理論は、特定の知識領域に特化した概念や原理とは対照的に、広く適用可能な概念や原理を開発することに関するものです。動的または能動的なシステムと静的または受動的なシステムを区別します。能動的なシステムは、動作やプロセスで相互作用したり、形式的なコンテキスト境界条件（アトラクター）を通じて相互に関係したりする活動構造またはコンポーネントです。受動的なシステムは、処理されている構造およびコンポーネントです。たとえば、コンピュータプログラムは、ハードドライブに保存されているファイルであるときは受動的であり、メモリで実行されているときは能動的です。[ 4 ]この分野は、システム思考、機械論理、システム工学に関連しています。
システム理論は、多くの分野の実践者の業績に表れています。例えば、医師のアレクサンダー・ボグダノフ、生物学者のルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィ、言語学者のベーラ・H・バナティ、社会学者のタルコット・パーソンズの業績、ハワード・T・オダム、ユージン・オダムによる生態系の研究、フリチョフ・カプラによる組織理論の研究、ピーター・センゲによる経営学の研究、リチャード・A・スワンソンの業績における人材開発などの学際的分野、そして教育者のデボラ・ハモンドとアルフォンソ・モントゥオリの業績などが挙げられます。
システム理論は、学際的、分野横断的、かつ多角的な取り組みとして、存在論、科学哲学、物理学、コンピュータ科学、生物学、工学、地理学、社会学、政治学、心理療法（特に家族システム療法）、経済学の原理と概念を統合する。
システム理論は、自律的な研究分野間だけでなく、システム科学自体内部においても対話を促進します。この点において、誤解の可能性を考慮し、フォン・ベルタランフィ[ 5 ]は、システムに関する一般理論は「科学において重要な規制手段となるべき」であり、「科学においては役に立たず、実際的な結果においては有害である」表面的な類推を防ぐべきだと考えました。
他の研究者は、初期のシステム理論家によって開発された直接的なシステム概念により近い立場をとっている。例えば、テキサス大学複雑量子システムセンターのイリヤ・プリゴジンは、創発特性を研究し、それが生命システムのアナロジーを提供すると示唆している。ウンベルト・マトゥラーナとフランシスコ・バレラによるオートポイエーシスの区別は、この分野におけるさらなる発展を表している。現代のシステム科学における重要な人物としては、ラッセル・アコフ、ルゼナ・バイシー、ベラ・H・バナシー、グレゴリー・ベイトソン、アンソニー・スタッフォード・ビア、ピーター・チェックランド、バーバラ・グロス、ブライアン・ウィルソン、ロバート・L・フラッド、アレンナ・レナード、ラディカ・ナグパル、フリチョフ・カプラ、ウォーレン・マカロック、キャスリーン・カーリー、マイケル・C・ジャクソン、カティア・シカラ、エドガー・モリンなどが挙げられる。
第一次世界大戦後のシステム一般理論の現代的な基礎に関して、エルヴィン・ラースローは、ベルタランフィの著書『一般システム理論の展望』の序文で、「一般システム理論」をドイツ語から英語に翻訳したことが「ある程度の混乱を招いた」と指摘している。 [ 6 ]
一般システム理論は疑似科学として批判され、物事を全体的に捉えるようにという単なる勧告に過ぎないと言われた。フォン・ベルタランフィの一般システム理論が視点またはパラダイムであり、そのような基本的な概念的枠組みが厳密な科学理論の発展において重要な役割を果たすことが認識されていれば、そのような批判は的外れだっただろう。…一般システム理論は、「一般システム理論」によく付けられる解釈、すなわちそれが（科学的な）「一般システムの理論」であるという解釈とは直接的に一致しない。それをそのように批判するのは藁人形論法である。フォン・ベルタランフィは、単一の理論（今では周知のように、常に反証可能であり、通常は一時的な存在である）よりもはるかに広範で、はるかに重要な何かを切り開いた。彼は理論発展のための新しいパラダイムを創造したのだ。
Theorie (またはLehre ) は、 Wissenschaft (または「Science」)と同様に、最も近い英語の単語である「theory」や「science」よりもドイツ語でははるかに広い意味を持っています。 [ 6 ]これらの概念は、組織化された知識体系と、「経験的、公理的、または哲学的」に表現された「体系的に提示された概念の集合」を指しますが、多くの人がLehre を一般システムの語源における理論や科学と関連付けていますが、ドイツ語からうまく翻訳されていません。その「最も近い同義語」は「教えること」と訳されますが、「独断的で的外れに聞こえる」のです。[ 6 ]意味の適切な重複は、「 nomothetic 」という単語の中に見られ、これは「永続的な意味を仮定する能力を持つ」ことを意味します。 「一般システム理論」という概念は翻訳の過程で本来の意味を多く失ってしまったかもしれないが、科学や科学的パラダイムに関する新しい考え方を定義することで、システム理論は組織内で生み出される関係の相互依存性を説明するために広く使われる用語となった。
この参照枠内のシステムは、定期的に相互作用または相互に関連する活動のグループを含むことができます。たとえば、「個人指向の産業心理学からシステム指向で発達指向の組織心理学への進化」の影響を指摘する際に、一部の理論家は、組織には複雑な社会システムがあり、部分と全体を分離すると組織全体の有効性が低下することを認識しています。[ 7 ]個人、構造、部門、ユニットを中心とする従来のモデルとのこの違いは、組織が機能できるようにする個人、構造、プロセスのグループ間の相互依存性を認識する代わりに、部分と全体を分離します。
ラースローは、組織化された複雑性に関する新しいシステム論的見解は、「全体から部分を還元したり、部分との関係なしに全体を理解したりするニュートン的な組織化された単純性の概念を一歩超えた」と説明している。組織とその環境との関係は、複雑性と相互依存性の最も重要な源泉と見なすことができる。ほとんどの場合、全体は、構成要素を個別に分析しても知り得ない特性を持っている。[ 8 ]
システム学会の創始者たちと共に「人類の利益」が科学の目的であると主張したベラ・H・バナシーは、システム理論の分野に重要かつ広範な貢献をしてきた。国際システム科学学会のプライマーグループのために、バナシーはこの見解を繰り返す視点を定義している。[ 9 ]
システム的視点は、システム探究という学問分野に基づいた世界観である。システム探究の中心となるのは「システム」という概念である。最も一般的な意味では、システムとは、関係性の網によって結び付けられ、結合された部分の集合体を意味する。プライマー・グループは、システムを、全体として機能するメンバー間の関係性の集合体と定義している。フォン・ベルタランフィは、システムを「恒常的な関係にある要素」と定義した。
システム生物学は、生物科学研究におけるいくつかの潮流を取り入れた学際的な分野です。提唱者たちは、システム生物学を、生物システムの複雑な相互作用に焦点を当てた生物学に基づいた学際的な研究分野と位置づけ、還元主義ではなく全体論という新たな視点を用いると主張しています。
特に2000年以降、生物科学ではこの用語が広く、さまざまな文脈で使用されています。システム生物学の目標としてよく挙げられるのは、創発特性のモデリングと発見です。創発特性とは、理論的に記述するにはシステム生物学の範疇に入る唯一可能な有用な技術を必要とするシステムの特性を表します。ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィが1928年にシステム生物学という用語を作り出したと考えられています。 [ 10 ]
システム生物学の下位分野には以下が含まれる。
システム生態学は、生態学的システム、特に生態系の研究に包括的なアプローチをとる生態学の学際的分野です。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]これは、一般システム理論を生態学に応用したものと見なすことができます。
システム生態学のアプローチの中核をなすのは、生態系は創発的特性を示す複雑なシステムであるという考え方である。システム生態学は、生物システムと生態系システムの内部およびシステム間の相互作用と取引に焦点を当て、特に生態系の機能が人間の介入によってどのように影響を受けるかに関心を寄せている。システム生態学は、熱力学の概念を利用・拡張し、複雑なシステムの他の巨視的な記述を発展させる。
システム化学は、相互作用する分子のネットワークを研究し、異なる階層レベルと創発特性を持つ分子のセット（またはライブラリ）から新しい機能を作り出す科学です。 [ 14 ]システム化学は、生命の起源（生命発生）にも関連しています。[ 15 ]
システムエンジニアリングは、成功するシステムの実現と展開を可能にする学際的なアプローチと手段です。これは、システムのエンジニアリングにエンジニアリング技術を適用すること、およびエンジニアリングの取り組みにシステムアプローチを適用することと見なすことができます。[ 16 ]システムエンジニアリングは、他の分野や専門グループをチームに統合し、コンセプトから生産、運用、廃棄へと進む構造化された開発プロセスを形成します。システムエンジニアリングは、すべての顧客のビジネスと技術の両方のニーズを考慮し、ユーザーのニーズを満たす高品質の製品を提供することを目標としています。[ 17 ] [ 18 ]
システム思考はユーザー中心設計プロセスの重要な部分であり、新しいヒューマンコンピュータインタラクション（HCI）情報システムの全体的な影響を理解するために必要です。[ 19 ]これを無視して、将来のユーザーからの洞察入力（ユーザーエクスペリエンスデザイナーを介して）なしにソフトウェアを開発することは、情報システムの完全な失敗、情報システムのユーザーのストレスと精神疾患の増加、コストの増加、および膨大なリソースの浪費につながる深刻な設計上の欠陥です。[ 20 ]現在、組織や政府が、深刻な設計上の欠陥やユーザビリティの欠如につながるプロジェクト管理の決定を調査することは、驚くほどまれです。
電気電子学会は、毎年情報システムの開発に使われる推定1兆ドルのうち、約15%が完全に無駄になり、開発されたシステムは完全に防げるはずのミスによって実装前に廃棄されていると推定している。[ 21 ]スタンディッシュ・グループが2018年に発表したCHAOSレポートによると、調査によれば、情報システムの大多数は失敗するか、部分的に失敗する。
真の成功とは、高い顧客満足度と組織への高い投資収益率の組み合わせである。2017年の関連数値は、成功：14％、課題：67％、失敗：19％である。[ 22 ]
システムダイナミクスは、ストック、フロー、内部フィードバックループ、および時間遅延を使用して、複雑なシステムの非線形挙動を時間とともに理解するためのアプローチです。 [ 23 ]カテゴリー理論の分野は、最近では、David Jaz Myers [ 24 ]を含む研究者によって、システム理論の概念を形式化するために使用されています。
システム心理学は、複雑なシステムにおける人間の行動や経験を研究する心理学の一分野である。
システム心理学は、システム理論やシステム思考、そしてロジャー・バーカー、グレゴリー・ベイトソン、ウンベルト・マトゥラーナらの理論的研究の基礎から着想を得ています。心理学において、集団や個人を恒常性を保つシステムとして捉えるアプローチを採用しています。システム心理学は「工学心理学の領域を含みますが、それに加えて社会システム[ 25 ]や、工学心理学という名称を持つ動機づけ、情動、認知、集団行動の研究に関心があるようです」[ 26 ] 。
システム心理学では、組織行動の特性（システムと相互作用する人々の個人のニーズ、報酬、期待、属性など）は、「効果的なシステムを作成するためにこのプロセスを考慮する」[ 27 ] 。
システム理論は、神経情報学やコネクショニスト認知科学の分野で応用されてきた。神経認知においては、コネクショニスト認知神経アーキテクチャをシステム理論や動的システム理論のアプローチと融合させる試みがなされている。[ 28 ]
システム思考は、シュメールの楔形文字からマヤの数字に至るまでの最初の文字によるコミュニケーションシステム、あるいはエジプトのピラミッドのような工学的偉業を考察するにせよ、古代にまで遡ることができる。西洋の合理主義哲学の伝統とは区別され、C. ウェスト・チャーチマンは、ソクラテス以前の哲学やヘラクレイトスと同様の参照枠を共有するシステムアプローチとして易経をしばしば同一視した。[ 30 ]： 12-13ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィは、システム概念をゴットフリート・ライプニッツの哲学とニコラウス・クザーヌスの「対立するものの一致」にまで遡った。現代のシステムはかなり複雑に見えるかもしれないが、歴史の中に埋め込まれている可能性がある。
ジェームズ・ジュールやサディ・カルノーといった人物は、19世紀の（合理主義的な）自然科学にシステムアプローチを導入する上で重要な一歩を踏み出した。これはエネルギー変換とも呼ばれる。そして、今世紀のルドルフ・クラウジウス、ジョサイア・ギブスらによる熱力学は、システム参照モデルを正式な科学的対象として確立した。
同様の考え方は、同じ基本概念から発展した学習理論にも見られ、理解は概念を部分的に、そして全体として知ることによって得られることを強調している。実際、ベルタランフィの有機体心理学は、ジャン・ピアジェの学習理論と並行していた。[ 31 ]歴史は歴史を、数学は数学を表し、芸術と科学の専門分野は分離したままで、多くの人が教育を行動主義的条件付けとして扱う産業時代のモデルや思考から脱却するには、学際的な視点が重要だと考える人もいる。[ 32 ]
ピーター・センゲの現代の著作は、学習に関する従来の仮定に基づく教育システムに対する一般的な批判について詳細に論じており、[ 33 ]断片的な知識の問題や、「機械時代の思考」から生じる全体的な学習の欠如、そして「日常生活から切り離された学校モデル」といった問題も含まれている。このようにして、マックス・ウェーバーやエミール・デュルケームといった社会学の人物、フレデリック・ウィンズロー・テイラーといった科学的管理法の人物など、古典的な仮定に基づく正統的な理論に代わるものを提供し、そこから着想を発展させたシステム理論家もいる。[ 34 ]これらの理論家は、さまざまな分野と統合できるシステム概念を開発することで、全体的な方法を模索した。
従来の理論（単一の部分を対象とする）における還元主義の矛盾を、単に前提の変化の一例と捉える人もいるかもしれない。システム理論では、重点が部分から部分の組織へと移り、部分間の相互作用を静的で一定のものではなく動的なプロセスとして認識する。開放システムの視点の発展に伴い、従来の閉鎖システムに疑問を呈する人もいた。この変化は、絶対的で普遍的な権威ある原理と知識から、相対的で一般的な概念的および知覚的知識へと移行したことに端を発し[ 35 ]、人間の生活を組織化する手段を提供しようとした理論家の伝統の中に今も残っている。言い換えれば、理論家はそれまでの思想史を再考したのであって、それらを失っていない。特に批判されたのは機械論的思考であり、中でも啓蒙主義の哲学者や後の心理学者によるニュートン力学の解釈から生まれた、産業時代の精神に関する機械論的メタファーは、19世紀後半までに現代の組織理論と経営の基礎を築いた。[ 36 ]
プラトンやアリストテレスからアイザック・ニュートンの『プリンキピア』（1687年）に至るまでの西洋科学の前提は、歴史的に自然科学から社会科学まであらゆる分野に影響を与えてきた（デイビッド・イーストンによる分析的構成概念としての「政治システム」の画期的な発展を参照）。一方、初期のシステム理論家たちは、20世紀の進歩がシステムという観点からどのような意味を持つのかを探求した。
1929年から1951年にかけて、シカゴ大学のロバート・メイナード・ハッチンズは、フォード財団の支援を受け、1931年に設立された同大学の学際的な社会科学部門を通じて、社会科学における革新と学際的研究を促進する取り組みを行った。[ 30 ]： 5-9
初期のシステム理論家の多くは、あらゆる科学分野のあらゆるシステムを説明できる普遍的なシステム理論を見つけることを目指していた。
「一般システム理論」（GST、ドイツ語: allgemeine Systemlehre ）は、生命システムの研究への新しいアプローチを模索していたルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィによって1940年代に造語された。[ 37 ]ベルタランフィは、1937年から講義を通して、そして1946年から出版物を通してこの理論を発展させた。[ 38 ]マイク・C・ジャクソン（2000）によれば、ベルタランフィは1920年代と1930年代にはすでにGSTの萌芽的な形態を提唱していたが、科学界で広く知られるようになったのは1950年代初頭になってからだった。[ 39 ]
ジャクソンはまた、ベルタランフィの研究はアレクサンドル・ボグダノフの3巻からなるテクトロジー（1912～1917年）に影響を受けており、GSTの概念的基盤を提供していると主張した。[ 39 ]リチャード・マッテシッチ（1978年）とフリチョフ・カプラ（1996年）も同様の立場をとっている。しかし、ベルタランフィは自身の著作の中でボグダノフについて言及したことは一度もない。
システム論はいくつかの基本的な考え方に基づいている。第一に、すべての現象は要素間の関係の網、つまりシステムとして見ることができる。第二に、電気システム、生物システム、社会システムなど、すべてのシステムには共通のパターン、挙動、特性があり、観察者はこれらを分析して複雑な現象の挙動に対するより深い洞察を深め、科学の統一に近づくことができる。システム哲学、方法論、応用は、この科学を補完するものである。[ 6 ]
組織科学における古典的な前提に疑問を投げかける科学の進歩を認識していたベルタランフィは、戦間期に早くもシステム理論を開発するアイデアを思いつき、 1950年までに英国科学哲学誌に「一般システム理論の概要」を発表した。[ 40 ]
1954年、フォン・ベルタランフィは、アナトール・ラポポート、ラルフ・W・ジェラード、ケネス・ボールディングとともに、パロアルトの行動科学高等研究センターに集まり、「一般システム理論の発展のための学会」の設立について話し合った。同年12月、バークレーで約70人が集まり、GSTの探求と発展のための学会を設立した。[ 41 ]その後、1956年に一般システム研究学会（1988年に国際システム科学学会に改名）がアメリカ科学振興協会（AAAS）の関連団体として設立され、[ 41 ]特にシステム理論を研究分野として促進した。この分野は、ベルタランフィ、ラポポート、ジェラード、ボールディングらの研究に加え、1950年代のウィリアム・ロス・アシュビー、マーガレット・ミード、グレゴリー・ベイトソン、C・ウェスト・チャーチマンといった他の理論家たちの研究からも発展した。
ベルタランフィの考えは、数学、心理学、生物学、ゲーム理論、ソーシャルネットワーク分析などの分野で研究する人々によって採用された。研究対象には、複雑性、自己組織化、コネクショニズム、適応システムなどが含まれる。サイバネティクスなどの分野では、アシュビー、ノーバート・ウィーナー、ジョン・フォン・ノイマン、ハインツ・フォン・フェルスターなどの研究者が複雑系を数学的に研究した。フォン・ノイマンは、鉛筆と紙だけでセルオートマトンと自己複製システムを発見した。アレクサンドル・リャプノフとジュール・アンリ・ポアンカレは、コンピュータを一切使わずにカオス理論の基礎に取り組んだ。同時に、放射線生態学者として知られるハワード・T・オダムは、一般システムの研究には、あらゆるシステムスケールでエネルギー論、熱力学、運動論を記述できる言語が必要であることを認識した。この役割を果たすために、オダムは電子工学の回路言語に基づいた汎用システム、すなわち普遍言語を開発しました。これはエネルギーシステム言語として知られています。
冷戦はシステム理論の研究プロジェクトに影響を与え、多くの先駆的な理論家をひどく失望させた。システム理論に関連して定義された理論が、当初の一般的なシステム理論の見解から逸脱していることに気づき始めた人もいた。[ 42 ]システム理論の初期の研究者である経済学者のケネス・ボールディングは、システム概念の操作について懸念を抱いていた。ボールディングは冷戦の影響から、権力の乱用は常に結果をもたらし、システム理論はそのような問題に対処できる可能性があると結論付けた。[ 30 ]： 229-233冷戦の終結以来、システム理論への新たな関心が生まれ、この主題に関する倫理的見解を強化する努力と相まって、システム理論への関心が再び高まった。[ 43 ]
社会学においても、システム思考は20世紀に始まり、タルコット・パーソンズの行動理論[ 44 ]やニクラス・ルーマンの社会システム理論[ 45 ] [ 46 ]などが挙げられる。ルドルフ・スティヒヴェー（2011）によれば：[ 44 ]： 2
社会科学は、その黎明期からシステム理論の確立において重要な役割を果たしてきた。最も影響力のある二つの提案は、1950年代以降タルコット・パーソンズによって、そして1970年代以降ニクラス・ルーマンによって提唱された、包括的な社会学的システム理論である。
システム思考の要素は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルの著作、特に制御理論にも見られる。
初期のシステム理論家の多くは、あらゆる科学分野のあらゆるシステムを説明できる一般的なシステム理論を見つけることを目指していました。ルートヴィヒ・フォン・ベルタランフィは、 1937年に講義を通して、そして1946年以降は出版物を通して、自身の「一般システム理論」の開発を始めました。[ 38 ]この概念は、1968年の著書『一般システム理論：基礎、発展、応用』で広く取り上げられました。[ 31 ]
一般的なシステムには多くの定義があり、定義に含まれる特性には、システムの全体的な目標、システムの構成要素とそれらの構成要素間の関係、そしてどの構成要素も単独では実行しない、システム構成要素間の相互作用から生じる創発的特性などがあります。 [ 47 ] : 58デレク・ヒッチンズは、エントロピーの観点からシステムを、構成要素とその構成要素間の関係の集合体として定義しており、その相互関係の構成要素はエントロピーを減少させます。[ 47 ] : 58
ベルタランフィは、生物学者としての研究で観察した有機体科学を一つのカテゴリーにまとめようとした。彼は、一般的にシステムに共通する原理を指す言葉として「システム」という言葉を使いたかった。 『一般システム理論』 （1968年）の中で、彼は次のように書いている。[ 31 ]： 32
特定の種類、構成要素の性質、そしてそれらの間の関係性や「力」に関わらず、一般化されたシステムやその下位分類に適用されるモデル、原理、法則が存在する。多かれ少なかれ特殊な種類のシステムに関する理論ではなく、システム全般に適用される普遍的な原理に関する理論を求めることは、正当なことのように思われる。
フォン・ベルタランフィの『一般システム理論の展望』の序文で、エルヴィン・ラースローは次のように述べている。[ 6 ]
したがって、フォン・ベルタランフィが「一般システム理論」について語ったとき、それは彼が新しい視点、新しい科学の方法を提案しているという彼の見解と一致していた。それは、「一般システム理論」によく見られる解釈、すなわちそれが（科学的な）「一般システムの理論」であるという解釈とは直接的に一致していなかった。そのような解釈で批判するのは、論点をすり替えるに過ぎない。フォン・ベルタランフィは、単一の理論（今や周知のように、単一の理論は常に反証可能であり、通常は一時的な存在である）よりもはるかに広範で、はるかに重要な何かを切り開いた。彼は、理論の発展のための新しいパラダイムを創造したのである。
ベルタランフィは、システム探究を哲学、科学、技術という3つの主要領域に分類した。ベーラ・H・バナシーは、プライマー・グループでの活動において、これらの領域を統合可能な4つのシステム探究領域に一般化した。
これらは再帰的な関係で機能し、「哲学」と「理論」を知識として、「方法」と「応用」を行動として統合する、と彼は説明した。したがって、システム探究は知識に基づく行動である。[ 48 ]
一般的なシステムは、システムの階層に分割されることがあり、その階層では、異なるシステム間の相互作用は、システム内のコンポーネントの数よりも少なくなります。その代替案は、システム内のすべてのコンポーネントが互いに相互作用するヘテラルキーです。 [ 47 ] : 65システム全体が、別のシステム内に部分として表現されることがあり、これはホロンと呼ばれることもあります。[ 47 ]これらのシステムの階層は、階層理論で研究されています。[ 49 ]階層の上位にあるシステムの部分と、階層の下位にあるシステムの部分との間の相互作用の量は減少します。システムのすべての部分が密接に結合している場合（互いにたくさん相互作用する場合）、システムは異なるシステムに分解できません。システムの部分間の結合の量は、時間的に異なる場合があり、一部の部分が他の部分よりも頻繁に相互作用したり、システム内の異なるプロセスで相互作用したりします。[ 50 ] : 293ハーバート A. サイモンは、分解可能なシステム、ほぼ分解可能なシステム、および分解不可能なシステムを区別しました。[ 47 ] : 72
ラッセル・L・アコフは、目標とサブ目標が時間とともにどのように変化するかによって、一般的なシステムを区別した。彼は、目標維持型、目標追求型、多目標型、そして反省型（または目標変更型）システムを区別した。[ 47 ]： 73
サイバネティクスとは、生物系および無生物系（生物、組織、機械）における、制御フィードバックの伝達と制御、そしてそれらの組み合わせを研究する学問である。その焦点は、あらゆるもの（デジタル、機械、生物）がどのように自らの行動を制御し、情報を処理し、情報に反応し、そしてこれら3つの主要なタスクをより良く達成するために変化するか、あるいは変化させることができるかという点にある。
システム理論とサイバネティクスという用語は、同義語として広く用いられてきました。一部の著者は、サイバネティックシステムという用語を、フィードバックループを含むシステム、すなわち一般システムのクラスの真部分集合を指すために用いています。しかし、ゴードン・パスクの提唱する、永遠に相互作用するアクターループ（有限の生成物を生み出す）の差異により、一般システムはサイバネティクスの真部分集合となります。サイバネティクスにおいては、 W・ロス・アシュビー、ノーバート・ウィーナー、ジョン・フォン・ノイマン、ハインツ・フォン・フェルスターといった研究者によって、複雑系が数学的に研究されてきました。
サイバネティクスの萌芽は1800年代後半に始まり、ウィーナーの『サイバネティクス』（1948年）やベルタランフィの『一般システム理論』（1968年）といった画期的な著作の出版につながった。サイバネティクスは工学分野から、一般システム理論は生物学分野から生まれた。両者はおそらく相互に影響し合っていたものの、サイバネティクスの方がより大きな影響力を持っていたように思われる。ベルタランフィは、サイバネティクスの影響について言及する際に、これらの分野を明確に区別している。
システム理論は、サイバネティクスや制御理論と混同されることが多い。しかし、これもまた誤りである。技術や自然における制御機構の理論としてのサイバネティクスは、情報とフィードバックの概念に基づいているが、それはシステム理論の一般論の一部である。[ 31 ]： 17-23
サイバネティクス、カタストロフィー理論、カオス理論、複雑系理論は、相互作用する多数の要素から構成される複雑系を、それらの相互作用の観点から説明することを共通の目標としている。セルオートマトン、ニューラルネットワーク、人工知能、人工生命は関連分野であるが、一般的な（普遍的な）複雑系（特異な）システムを記述しようとするものではない。複雑系に関する様々な「C」理論を比較するのに最適な文脈は歴史的であり、初期の純粋数学から今日の純粋なコンピュータ科学に至るまで、様々なツールと方法論が強調されている。カオス理論の始まり、エドワード・ローレンツがコンピュータで偶然ストレンジアトラクターを発見して以来、コンピュータは不可欠な情報源となっている。今日では、コンピュータを使用せずに複雑系の研究を行うことは考えられない。
複雑適応システム（CAS）は、学際的なサンタフェ研究所のジョン・H・ホランド、マレー・ゲルマンらが提唱したもので、複雑系の特殊なケースである。複雑系とは、多様で相互接続された複数の要素から構成されていることを意味し、適応系とは、変化し、経験から学ぶ能力を持つことを意味する。
負のフィードバックが不均衡を抑制し逆転させる制御システムとは対照的に、 CASはしばしば正のフィードバックの影響を受け、変化が増幅され永続化され、局所的な不規則性が全体的な特徴へと変換される。
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