«Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области прикладной информатики в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности Прикладная информатика (по областям) МОСКВА ...»
«Перечисление» может выполняться с применением метода «мозго вой атаки», а в реальных условиях - методов типа комиссий, семинаров и других форм коллективного обсуждения, в результате которого опре деляется некоторый перечень элементов будущей системы.
2. Объединение элементов в группы. Сложную реальную раз вивающуюся систему невозможно «перечислить» полностью.
Следует, набрав некоторое множество элементов, попытаться объединить их в группы, найти меры сходства, «близости» и пред ложить способ их объединения.
Если в качестве метода формализованного отображения совокуп ности элементов выбраны теоретико-множественные представления, то этот подэтап можно трактовать как образование из элементов исходно го множества некоторых подмножеств путем перехода от перечисле ния сходных по какому-то признаку элементов к названию характерис тического свойства этого подмножества. В результате в приводимом примере могут быть образованы подмножества элементов по соответ ствующим видам обеспечения - информационное, техническое, органи зационное обеспечение - ИО, ТО, ОргО соответственно (см. рис., а), 3. Формирование из элементов подмножеств новых множеств, состоящих из «пар», «троек», «п-ок» элементов исходных подмно жеств. В рассматриваемом примере, объединяя элементы подмно жеств ИО, ТО, ОргО в «пары» и «тройки», получим новые ком поненты.
Например: «Ф1_ЭВМ», «Ф1_ТТ», «Ф2_ЭВМ» ит.п.; «ЭВМ_ГИВЦ», «ЭВМ_ИЦЬ>, «ЭВМ_А1», «ТТ_ГИВЦ, «ТТ_ИВЦ1, «ТТ_А1» и т.п.;
«Ф1_ЭВМ_ГИВЦ», «Ф1_ТТ_АЬ> и т.д.
Интерпретация получаемых компонентов затруднена, и ввести ка кое-либо формальное правило сравнения элементов новых множеств, которое помогло бы принять решение о выборе наилучших вариантов, не удается. В таких случаях согласно рассматриваемому подходу нужно возвратиться к системно-структурным представлениям и попытаться поискать дальнейший путь развития модели.
4. Содержательный анализ полученных результатов и поиск новых путей развития модели. Для проведения такого анализа следует возвратиться к системным представлениям и использо вать один из методов группы МАИС - структуризацию (в дан ном случае - в форме иерархической структуры, рис., в).
Такое представление более удобно для лиц, принимающих ре шение (руководителей работ по созданию АСУ), чем теоретикомножественные представления, и помогает им вначале распреде лить работу между соответствующими специалистами по ИО, ТО и т.д., а затем найти дальнейший путь развития модели на основе содержательного анализа сути полученных «пар» и «троек» с точ ки зрения формулировки решаемой задачи.
Поскольку любая задача представляет собой последовательность действий (функций) по сбору, хранению и первичной обработке информации, становится очевидной необходимость внесения в мо дель нового подмножества «Функции-операции (ФО)», добавление элементов которого к прежним «парам» и «тройкам» позволяет получить новое их осмысление. Для простоты на рисунке показаны только принципиально отличающиеся между собой функции связи С хранения М (от «memory» - «память») и обработки К (от «компьютер»). После их добавления получаются комбинации, которые ЛПР могут не только сравнивать, но и оценивать.
Например, комбинации типа «С_Ф1_ТТ», «С_Ф1_Т» разли чаются скоростью передачи информации, которую в конкретных условиях можно измерить или вычислить.
5. Разработка языка моделирования. После того как найдено недостающее подмножество, в принципе можно было бы продол жить дальнейшее формирование модели, пользуясь теоретико-мно жественными представлениями. Однако когда осознана необходи мость формирования последовательностей функций-операций, дополненных их видами обеспечения - конкретизированными функциями (А"Ф), целесообразнее выбрать лингвистические или для данной модели - семиотические представления (см.), которые удобнее для разработки языка моделирования последовательно стей КФ..
Данный этап можно представить следующим образом:
разработка тезауруса языка моделирования;
разработка грамматики (или нескольких грамматик, что за висит от числа уровней модели и различий правил).
Структура тезауруса языка моделирования, приведенная на рис., б, включает три уровня:
уровень первичных терминов (или слов), которые представ лены в виде списков, состоящих из элементов {е.} подмножеств ФО, ИО, т о, ОргО;
уровень фраз {/}, который в этом конкретном языке можно назвать уровнем КФ, так как абстрактные функции С, М, К, объе диняясь с элементами подмножеств ИО, ТО, ОргО, конкретизи руются применительно к моделируемому процессу;
уровень предложений {р^,}, отображающий варианты прохож дения информации в исследуемой системе.
Грамматика языка включает правила двух видов:
преобразования элементов {е.} первого уровня тезауруса в компоненты {f.} второго уровня, которые имеют характер пра вил типа «помещения рядом» (конкатенации, сцепления) R^;
преобразования компонентов {/.} в предложения {р^} - пра вила типа «условного следования за» R^^; правила этого вида ис ключают из рассмотрения недопустимые варианты следования информации: например, после функции «С1_Ф2_А1-ИЦ1_ТТ»
(передача документа Ф2 из А1 в И1Д1 с помощью ТТ) не может следовать функция «М1_Ф2_ГИВЦ_МН», так как в результате выполнения предшествующей функции документ Ф2 в ГИВЦ не поступил (здесь МН - машинный носитель).
В результате проведенных преобразований структура рис., в, отображающая состав ОЧ АИС, преобразуется в структуру рис., д, отображающую пути следования информации.
Словарь первичных терминов языка графо-семиотического моделирования, число уровней в нем и правила грамматики оп ределяются результатами предшествующего развития модели.
Так, аналогично рассмотренной задаче можно поставить за дачу моделирования организационно-технологических процедур (ОТП) подготовки и реализации управленческих решений на дей ствующем предприятии.
В качестве единичного объекта, из которых формируются ОТП, выбран «Этап движения информации», включающий сле дующие элементы: укрупненная задача, отдел-изготовитель документа на данном этапе, входящий документ DI (исходная информация), функция F обработки (преобразования, создания) документа, исходящий документ DP (выходная информация), отдел-получатель ОР (сторонний получатель) выходной инфор мации. Далее из описанных элементов необходимо выбрать те, которые могут служить для связи между этапами. Это отдел-по лучатель и отдел-изготовитель (при этом отдел-изготовитель на предшествующем этапе соответствует отделу-получателю на по следующем), а также входящий и исходящий документы (или мас сивы входной и выходной информации), которые также должны соответствовать на смежных этапах.
Учитывая необходимость предоставления эксперту-разработ чику ОТП возможности альтернативного выбора направления движения информации, возможна организация двух вариантов построения ОТП: первый - по жесткому соответствию и получа теля с изготовителем, и выходной, и входной информации, а вто рой - по соответствию только информации.
Язык моделирования можно представить следующим обра зом (в бэкусовской нормальной форме).
::=< основные символы > | < синтаксические единицы > ::=< правила формирования усложненных цепочек типа «ус ловного следования за» по принципу соответствия отделов-получателя и изготовителя и документов - исходящего и полученного > ::= < правила формирования усложненных цепочек типа «условного следования за» по принципу соответствия документов исходного и полученного > Например, Используя разработанный язык, процедуру формирования модели можно автоматизировать. При этом правила типа G i и G2 относительно несложно реализуются с помощью языков ло гического программирования (например, языка Турбо-Пролог).
• 1. В о л к о в а В.Н. К методике проектирования автоматизированных информацио1И1ых систем /В.Н. Волкова // Автоматическое управление и вы числительная техника. Вып. 11. - М.: Машиностроение, 1975. - С. 289-300.
2. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа: учеб. для вузов / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 438Т е м н и к о в Ф.Е. Вопросы автоматизации проектирования АИС и АСУ / Ф.Е. Темников, В.Н. Волкова, А.А. Денисов // Надежность и эффек тивность комплексных систем «человек-техника»: сб. трудов III Всесоюзно го симпозиума. - Л., 1971. - С. 117-119. 4. Т е м н и к о в Ф.Е. О применении сигнатурных моделей при проектировании автоматизированных информа ционных систем / Ф.Е. Темников, В.Н. Волкова // Достижения и перспекти вы развития технической кибернетики: сб. трудов второй межвузовской научно-технич. конференции. - М., 1972. - С. 64-65. 5. Т е м н и к о в Ф.Е.
Сигнатурные модели и их применение при проектировании сложных систем / Ф.Е. Темников, В.Н. Волкова, А.В. Созинов // Методы анализа и реконст рукции сложных систем: сб. - Рига: Зинатне, 1972. - С. 96-98.
то двойственная к ней задача также является задачей ЛП:
Число этапов п, как правило, считается фиксированным, од нако в некоторых задачах п может быть неограниченным, что соответствует задаче с бесконечным горизонтом управления.
Следует иметь в виду, что принцип Беллмана справедлив толь ко для задач, у которых целевые функции можно описать в виде аддитивных функций от траектории, т.е. для процессов с опреде ленной структурой зависимости управлений.
Это означает, что критерий оптимальности (целевая функция) F имеет вид где числовая функция фд, оценивает качество управленческого решения на /с-м шаге.
Оптимальное управление удовлетворяет следующему прин ципу оптимальности Беллмана: предположим, что, осуществляя управление, уже выбрана последовательность оптимальных уп равлений Л',, -х^,..., л'^на первых/; шагах, которой соответствует последовательность состояний (т.е. траектория) S^, S2,..., S.
Требуется завершить процесс, т.е. выбрать л: р..., х,Да значит, и S ^р..., S^j). Тогда если завершающая часть процесса не будет максимизировать функцию то и весь процесс управления не будет оптимальным. В част ности, прир =77-1 получаем требование максимизации функции ^п ~ ^n^'^n-v ^})' зависящей от переменной х^^.
На основе принципа оптимальности Беллмана строится сис тема рекуррентных соотношений (уравнения Беллмана):
а)/Д5'^_,) = тах[ф^(5'д,_р л-) + а)^^,(/;^ (5'/^_р х))1 к = п, п - 1,..., 1, которым должен удовлетворять оптимальный процесс.
Максимум в правой части равенства (2) берется по всем уп равлениям X, допустимым на шаге /с. Тем самым при вычислении ^k^^k-i^ "^ каждом шаге приходится решать семейство задач мак симизации функции переменной х, зависящих от состояния 5^, j на предыдущем (к-1)-м шаге. При этом величина CO,(5Q) есть оп тимальное значение критерия оптимальности.
Вычисление оптимального процесса на основе уравнений Белл мана (2) в каждом конкретном случае может оказаться непрос той задачей, требующей навыка и изобретательности.
Модели динамического программирования применяются при распределении дефицитных капитальных вложений между пред приятиями, при составлении календарных планов текущего и ка питального ремонта оборудования и его замены и т.п.
• 1.Беллман Р. Динамическое программирование: пер. с англ. / Р. Беллман. - М.: Иностр. лит., 1960. 2. Б е л л м а н Р. Динамическое программиро вание и современная теория управления / Р. Беллман, Р. Калаба. - М.: Наука, 1969. 3. И с с л е д о в а н и е операций в экономике / под ред. Н.Ш. Кремера. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1997. 4. Н о г и н В.Д. Основы теории оптими зации / В.Д. Ногин и др. - М.: Высшая школа, 1986. 4. Р и х т е р К. Динами ческие задачи дискретной оптимизации/К. Рихтер.-М.: Радио и связь, 1985.
ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА - это класс методов математи ки, сформировавшийся в последней четверти XX в.
Вообще-то дискретные модели в математике существовали всегда. С них математика начиналась. Дискретные составляющие занимают большую часть в арифметике, алгебре, геометрии.
В то же время есть некоторые принципиальные особенности, которые привели к вычленению этих составляющих и формирова нию дискретной математики как самостоятельного направления.
Исходным материалом для формирования этого направления явились комбинаторные знания.
Элемеитариая комбинаторика, характерная для древней мате матики, включала: фигурные числа, «магические» квадраты, гно моны, комбинаторные правила отыскания многоугольных фигур ных чисел, формировании числовых магических квадратов и т.п.
Позднее появились матричные построения, правила подсчета числа сочетаний, перестановок, размещений с повторениями и т.п.
Все эти результаты элементарной комбинаторики развивались первоначально в рамках теории чисел.
Первые теоретические построения дискретной математики в форме комбинаторики (см.) начались в XVII в. и связаны с имена ми Б. Паскаля, П. Ферма, К. Гюйгенса, Я. Бернулли, с ранними работами Г. Лейбница. Немалое место комбинаторика занимала и в работах Л. Эйлера. Создание теории множеств связано с имена ми Г. Кантора и Б. Больцано, развитие дискретной математики с рядом других выдающихся математиков, занимавшихся созда нием и развитием комбинаторных теорий (см. Комбинаторика).
Другим важным направлением математики, которое в насто ящее время является основой объединения не только направлеНИИ дискретной математики, но и основой новой трактовки мно гих математических понятий, является теорыямиоэ/сеств (см. Теоретико-мнолсественные представления).
Создателем теории множеств считается представитель немецкой шко лы математиков Г. Кантор (Georg Cantor, 1845-1918), который препода вал в Галле с 1869 по 1905 г. Его работа «Основы общего учения о много образии» («Grundlagen einer allgemeinen Mannigfaltigkeitslehre») была издана в 1883 г.
Независимо от Кантора теорию бесконечных множеств создал чеш ский математик Б. Больцано (Bernhard Bolzano, 1781-1848), но его идеи были опубликованы позднее, после смерти.
В теории множеств есть ряд понятий (безразмерное множество, кон тинуум, появление нового смысла при помещении рядом элементов из разных исходных множеств, парадоксы), которые отличают теорию множеств от классической математики. Поэтому теория Кантора не сразу была принята. Математики первоначально отказывались включить те орию множеств в состав математики.
Для признания теории множеств полноправным математическим направлением много сделала группа французских математиков, рабо тавшая под псевдонимом Н. Бурбаки [1].
В XIX в. параллельно с теорией множеств стали развиваться математическая логика, математическая лингвистика, теория гра фов, а в XX в. - и семиотика.
Во второй половине XX в. в приложениях математики воз росла роль разделов, необходимых для изучения разнообразных дискретных систем: разработка автоматов и автоматических ли ний, разнообразных электронных устройств и ЭВМ, организа ция производственных процессов, системы связи и управления, транспортные процессы и т.п. К этому времени в составе матема тики было накоплено много математических моделей, с помощью которых можно решать такого рода задачи. Это - графы, матри цы, дискретно-геометрические построения, аппарат анализа ло гических высказываний, вычислительные методы, основанные на принципах дискретного счета. Перечисленные модели имеют общим то, что в них рассматриваются множества, состоящие из дискретных элементов.
Изложенное привело к тому, что совокупность направлений и средств моделирования дискретных процессов стали объединять единым названием - дискретная математика. Этим термином в настоящее время обозначают возникшие независимо разделы ма тематики - теорию множеств, комбинаторику, математическую логику, математическую лингвистику, семиотику, теорию графов.
Каждое из указанных направлений имеет свою историю. Но обобщающий аппарат теоретико-множественных представлений сказался удобным средством пояснения основных понятий, а час то - и доказательства теорем в математической логике, математи ческой лингвистике и даже в теории графов, и постепенно все эти методы стали объединять в единую область - дискретную матема тику [5-8].
В настоящее время на базе дискретной математики развивает ся ряд прикладных направлений кибернетики и теории систем от разработки методов кодирования-декодирования информации до синтеза схем и некоторых классов управляющих систем [8].
В теории систем и системного анализа особая необходимость в применении методов дискретной математики возникает при пред ставлении ситуации классом самоорганизующихся систем (см.).
При этом на основе указанных методов разрабатывают языки мо делирования и автоматизации проектирования, с помощью кото рых формируют модель.
Необходимость в использовании методов дискретной матема тики возникает в тех случаях, когда алгоритм, который необходи мо получить для обеспечения повторяемости процесса принятия решения, не удается сразу представить с помощью аналитических или статистических методов. В этих случаях теоретико-множест венные, логические, лингвистические или графические методы по могают зафиксировать в алгоритме опыт или эвристики ЛПР.
В принципе для отражения в алгоритме эвристик допустимы любые неформальные отображения. Однако такие эвристические алгоритмы широкого класса - от ГСН-алгоритмов (ГСН - «гру бая сила и невежество») до «хитрых», «жадных» и аналогичных алгоритмов (название их соответствует виду эвристики, опреде ляющей способ борьбы с перебором при моделировании реше ния) - часто оказываются далеко не эффективными. И здесь боль шую помощь в предварительной оценке реализуемости алгоритма, во введении некоторых формальных правил преобразования, по зволяющих применить ЭВМ и ускорить получение решения, мо гут оказать методы дискретной математики.
Инженеров, занимающихся разработкой систем разного рода, не интересуют процессы получения формул и методов, теоремы и тем более их доказательства, которые в монографиях по диск ретной математике представлены с использованием специфичес ких символов и приемов. В монографиях и даже в учебниках по дискретной математике обычно вводятся символика и правила преобразования, детально рассматриваются возможности этих правил, доказываются соответствующие теоремы. В то же время для практических приложений знание доказательств не обязатель но, важно знать, что и зачем применять.
Кроме того, в области управления, проектирования сложных технических и производственных комплексов все чаще главной проблемой становится создание принципиально новых^ нетриви альных моделей. В таких случаях математика нужна как средство мышления, формирования понятий, что требует более глубокого понимания сути методов, умения оценить, какой из методов луч ше подходит для формирования модели в конкретной ситуации.
Для этого специалист по системному анализу должен знать основ ные особенности методов дискретной математики - теоретиколиюэюествеиных представлений (см.), математической логики (см.), математической лингвистики (см.), теории графов (см. Графичес кие представления).
Для прикладных целей удобны справочные материалы, что и делается в [2-4] и в статьях данного издания по названным на правлениям в форме таблиц, в которых собраны основные отно шения теории множеств, функции и теоремы математической логики и т.д.
• К Б у р б а к и Н. Теория множеств / Н Бурбаки.-М.: Мир, 1965.2. В о л ков а В.Н. Методы формализованного представления (отображения) систем:
текст лекний / В.Н. Волкова, Ф.Е. Темников. - М.: ИПКИР, 1974. - С. 43-55.
3. В о л к о в а В.Н. Методы формализованного представления систем: учеб.
нос. / В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Ф.Е. Темников. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1993 - С. 51-60, 4. В о л к о в а В.Н. Осгювы теории систем и системного анализа: учеб. для вузов / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 109-117. 5. Г о р б а т о в В. А. Основы дискретной мате матики/В. А. Горбатов. -М.: Высш. школа, 1986. 6. К у з н е ц о в О.П. Дис кретная математика для инженеров / О.П. Кузнецов, Г.М. Адельсон-Вельский. - М.: Энергоатомиздат, 1988. 7. М о с к и н о в а Г.И. Дискретная математика. Математика для менеджера в примерах и упражнениях: учеб.
пос. / Г.И. Москинова. - М.: Логос, 2000. 8. Я б л о н с к и й СВ. Введение в дискретную математику: учеб. пособие / СВ. Яблонский. - М.: Высшая шко ДИСКРЕТНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ - раздел теории оптимизации, посвященный исследованию и решению экстремаль ных задач минимизации (максимизации) функции нескольких переменных на конечном или бесконечном дискретном подмно жестве точек конечномерного векторного пространства. В слу чае конечного допустимого множества число его элементов обыч но настолько велико, что их прямой перебор с целью поиска экстремума оказывается практически нереализуемым.
Так, например, целочисленное линейное программирование зани мается изучением и решением задачи линейного программирова ния с дополнительным условием целочисленности участвующих в постановке данной задачи переменных. Распространенными ме тодами решения таких задач являются методы отсечения.
Каноническая задача целочисленного линейного программи рования в матричной форме записи имеет вид:
Здесь X = (хрХ,,--,А'„) есть вектор переменных, принимающих целые значения; (С, А^ = ^^i^i - скалярное произведение вектора С=(Ср С2,..., с^) на вектор X; А=(а.) - матрица системы огра ничений размера т х п; b - вектор размерности т свободных членов системы ограничений.
Если j = i,/7,, где /ij < /7, то соответствующая задача называ ется часнгично-целочисленной, при этом (п -п^) переменных могут принимать любые вещественные значения.
В задачах дискретного программирования переменные при нимают дискретные вещественные значения.
Много экономических задач содержат целочисленные пере менные. Эти задачи имеют устоявшуюся классификацию.
1. Задачи с неделимостями. Сюда относятся задачи планиро вания дискретного производства, например планирование выпус ка станков, турбин, морских судов, атомных реакторов и т.д.;
транспортные задачи, в которых необходимо определить опти мальное число вагонов, автомашин, судов; задачи оптималь ного раскроя материалов; задачи размещения контейнеров на палубах судов; планирование научно-исследовательских работ, не переходящих на следующий период (год).
Классический пример задачи с неделимостями - задача о ран це, которая формулируется следующим образом. Имеется п пред метов, объем каждого предмета равен v, / = l,/t, объем ранца F, с. - ценность /-го предмета. Все предметы не помещаются в ранец. Требуется определить такой набор предметов, которые следует поместить в ранец, чтобы при этом их суммарная цен ность была максимально возможной. Вместо объема может быть использован вес предмета (упаковки товара). Соответствующая математическая модель имеет следующий вид:
1, если /-Й предмет отбирается для укладки в ранец, где Л7 = 2. Комбинаторные задачи. В них требуется найти экстремум функции (чаще всего линейной) нескольких переменных на ко нечном множестве элементов. Из комбинаторных экстремальных задач, сводящихся к моделям дискретного программирования и имеющих большое прикладное значение, следует выделить зада чу о назначениях, задачу о коммивояжере (о бродячем торговце) и задачи теории расписаний.
Задача о назначениях состоит в назначении п кандидатов на заданные п работ, при котором суммарные затраты минимальны (или общий экономический эффект максимален). При этом каж дого кандидата можно назначить только на одну работу, а каж дая работа должна быть выполнена только одним кандидатом.
Пусть время выполнения /-й работы у-м исполнителем равно /...
Вводятся переменные [l, если i-я работа выполняетсяу-м исполнителем, Математическая модель задачи о назначениях имеет следую щий вид:
Задача о коммивоялсере заключается в нахождении замкнуто го маршрута, проходящего через все пункты, при котором сум марное расстояние по маршруту из начального пункта А в этот же пункт А (рис. 1) минимально.
Пусть имеется /7+1 город (пункт). Известна матрица расстоя ний между городами / и у, которую обозначим С =( о ления или поставки заказчику - приведены на рис. 1. В последу ющих работах понятие ЖЦ стали связывать с закономерностью историчности (см.).
Целеполагание При этом закономерность историчности учитывается не толь ко пассивно, но и используется для предупреждения «смерти»
системы, предусматривая ее реконструкцию, реорганизацию для сохранения системы в новом качестве.
Так, при создании сложных технических комплексов предла гают (напр., М.М. Четвертаков [6]) корректировать технический проект с учетом старения идеи, положенной в его основу, уже в процессе проектирования и создания системы; рекомендуют при создании технической документации, сопровождающей систему, включать в нее не только вопросы эксплуатации системы, но и срок жизни, ликвидацию. При регистрации предприятий в Уставе пре дусматривают этап ликвидации предприятия. В ПЖЦ включают этап маркетинга.
Проводятся также более глубокие исследования ЖЦ с учетом природных циклов Н.Д. Кондратьева [2, 3]. Предлагается (напр., [2]) прогнозировать точки начала спада эффективности и выводить систему на новый уровень эквифинальности, подобно рис. 2.
Интересный подход к выделению этапов «жизненного цик ла» предприятия предложен в трудах американского исследова теля И. Адизеса [1] в конце 80-х гг. XX в. Согласно данной тео рии для выживания и развития организации особое значение имеют два параметра: гибкость и контролируемость (управляе мость). Все этапы ЖЦ можно разделить на две группы: этапы роста и этапы старения. Рост начинается с зарождения и закан чивается расцветом. Старение начинается со стабилизации и за канчивается смертью организации. Молодые организации очень гибки и подвижны, но слабо контролируемы. По мере взросле ния организации соотношение изменяется - контролируемость растет, а гибкость уменьшается.
Рассмотрим кратко основные этапы стадии «жизненного цик ла» организации, приведенные на рис. 3.
Выха,живаные - это этап зарождения организации. Она еще не существует физически, но возникла ее бизнес-идея. Это означает, что имеются потребности, ради которых создается организация и которые будут удовлетворяться в процессе ее функционирования.
Достаточность уровня обязательств может быть измерена объе мом ресурсов, который необходим для зарождения и развития орга низации в соответствии с выбранной бизнес-идеей.
Младенчество. Компания уже существует физически и в оп ределенной степени готова к удовлетворению потребностей, ради которых создана. Структура ее нечеткая, бюджет небольшой, практически отсутствуют процедуры ведения бизнеса, суборди нация слаба, отсутствует отлаженная система контроля за испол нением бизнес-процессов.
Стадия быстрого роста. Финансовое состояние предприятия позволяет обходиться без постоянных внешних вливаний, расхо ды обеспечиваются собственными доходами, но покрываются только минимальные потребности, бизнес-процессы исполняют ся в соответствии с предъявляемыми требованиями, уровень продаж постоянно растет. Создается обманчивое впечатление, что компания процветает. Возникают дополнительные возможности для реализации бизнес-идеи и извлечения дохода.
Юность. В момент перехода от стадии быстрого роста к юнос ти компания, как правило, обладает достаточным материальным потенциалом, может частично предвидеть действия рынка и час тично их контролировать, однако не обладает организационным потенциалом, что не позволяет реализовывать заложенный эко номический потенциал. Поэтому отличительной чертой компании в данной стадии является наличие конфликтов и противоречий.
Смещение целей направлено на переход от экстенсивного исполь зования ресурсов к интенсивному.
Расцвет. Этот этап может быть охарактеризован как опти мальная область кривой «жизненного цикла», где достигнут ба ланс между самоконтролем и гибкостью.
Стабильность. Она является первой стадией старения органи зации. Компания хорошо управляема, с малым количеством конф ликтов. Большое значение имеет авторитет прошлого. В то же вре мя положение на рынке стабильное, хотя перспектив расширения его практически нет. Наблюдается по-прежнему рост, однако тем пы его постепенно снижаются. Компания начинает терять гибкость и в результате не успевает в полной мере соответствовать внешним потребностям.
Аристократизм. Для этой стадии характерно увлечение вне шними эффектами, т.е. приоритетом пользуется вопрос, не что и почему сделано для достижения результата и каково его качество, а как достигнут результат. Процесс достижения результата стро го формализуется, большое внимание уделяется внешним атри бутам процесса без анализа его содержания. Однако в результате потери гибкости, начавшейся еще на стадии расцвета, невозмож но качественно выполнять свою работу и соблюдать все установ ленные внешние формальности. Такая ситуация приводит к пе реходу в стадию ранней бюрократизации.
Бюрократизация и смерть. На этом этапе у компании уже нет необходимых ресурсов для самосохранения. Разрыв между внутрен ними и внешними потребностями максимален. Даже при наличии значительных активов стоимость ее бизнеса минимальна. Органи зация перестает существовать как система для эффективного веде ния бизнеса и представляет собой только совокупность имущества.
Стадии «жизненного цикла» организации могут быть охарак теризованы следующими параметрами: уровень дохода (прибы ли), контролируемость/управляемость, болезни роста.
В процессе своего существования любая компания сталкива ется с определенными трудностями и проблемами. И те, и другие можно на каждом этапе развития предприятия условно разделить на две категории: болезни роста и организационные патологии.
Непреодоленные болезни роста превращаются в патологии, из лечиться от которых самостоятельно организация не может.
В табл. 2 приведен перечень параметров для определения кон кретной стадии ЖЦ предприятия (организации).
Описанная теория интересна тем, что отражает все стадии раз вития предприятия от зарождения бизнес-идеи до ликвидации пред приятия. Тем самым И. Адизес обосновывает тезис, что любая бизнес-идея конечна, т.е. экономический эффект от ее реализации может быть определен уже на стадии зарождения. Диагностика этапа развития предприятия позволяет: определять уровень дохо да от деятельности в плановом периоде при построении графиков ЖЦ организации в части дохода с учетом стадии «жизненного цикла» товара; диагностировать экономическое состояние пред приятия на основе сопоставления организационных признаков и результатов факторного анализа дохода (прибыли) и разрабаты вать адекватные антикризисные программы.
При решении возникающих проблем необходимо применять методы, подходящие для той стадии жизненного цикла, в кото рой в настоящий момент находится организация.
Данная концепция «жизненного цикла» требует комплексно го учета всех факторов, оказывающих влияние на деятельность предприятия, позволяет сформулировать и конкретизировать цель его деятельности, определить стадию ЖЦ и разработать стратегию развития организации с целью обеспечения сколь угод но долгого функционирования предприятия на рынке, может стать основой для разработки методики формирования страте гии развития предприятия.
Вклад в развитие идей И. Адизеса и их адаптации к российс ким предприятиям внес С Р. Филонович, который применил тео ретические положения данной работы к компаниям и фирмам России, функционирующим в современных условиях.
Стадия жизненного Стабильность Потеря гибкости управления. Снижение темпов роста Повышение уровня Бюрократизация Отсутствие функциональной • К А д и з е с И. Теория жизненных циклов организации / И. Адизес. М.: Инфра-М, 2000. 2. Б о н д а р е н к о Н.И. Методология системного под хода к решению проблем / Н.И. Бондаренко. - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1996. - С. 96-101. 3. В е р н а д с к и й В.И.: Великий синтез творческих на следий (через цикличность к моделированию будущего) / В.И. Вернадский, Н.Д. Кондратьев: сб. тезис, докл. / Под ред. А.И. Субетто и Н.И. Бондарен ко.-СПб.: ПАНИ, 1997.4. Л о п у х и н М.М. ПАТТЕРН-метод планирова ния и прогнозирования научных работ / М.М. Лопухин. - М.: Сов. радио, 1971. 5. М а т е р и а л ы 4-го Всесоюзн. симпозиума по проблемам системо техники / Под ред. В.И.Николаева. - Л.: Судостроение, 1980. - С. 10-16.
6. О р г а н и з а ц и я систем управления созданием и развитием техничес кой продукции: метод, рекомендации / М.М. Четвертаков и др. - Л.: ЦНИИ «Румб», 1981. 7. П о с п е л о в Г.С. Программно-целевое планирование и управление / Г.С. Поспелов, В.А. Ириков. - М.: Сов. радио, 1976. 8. С а р к и с я н С.А. Большие технические системы: анализ и прогноз развития / С.А. Саркисян, В.М. Ахундов, Э.С. Минаев. - М.: Наука, 1977. 9. С п и ц н а д е л ь В.Н. Полный жизненный цикл ТС / В.Н. Спицнадель. - М.-Л.:
АН СССР, 1979. 10. С п и ц н а д е л ь В.Н. Основы системного анализа: учеб.
пособие / В.Н. Спицнадель. - СПб.: Изд. дом «Бизнес-Пресса», 2000.
11. Я к о в е н к о Е.Г. Экономические циклы жизни машин / Е.Г. Яковенко. - М.: Машиностроение, 1981. 12. Ф и л о н о в и ч СР. Теория жизнен ных циклов организации и российская действительность / СР. Филонович, Е.И. Кулешевич//Социс. - 1996. - № 10. - С 63-71.
ОЗАКОН «НЕОБХОДИМОГО РАЗНООБРАЗИЯ» У.Р. ЭШБИ одна из закономерностей осуществимости систем. На необходи мость учитывать предельную осуществимость системы при ее создании впервые в теории систем обратил внимание У.Р. Эшби.
Он сформулировал закономерность, известную под названием закон «необходимого разнообразия» [1].
Для задач принятия решений наиболее важным является одно из следствий этой закономерности, которое можно упрощенно пояснить на следующем примере.
Когда исследователь (лицо, принимающее решение, наблю датель) А сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений Vjy. Этому разнообразию противостоит разнообразие мыслей исследователя (наблюдателя) Vj^. Задача исследователя заключается в том, чтобы свести разнообразие F^ - Кдг к мини муму, в идеале (^^ - ^дг) — 0.
Эшби доказал теорему, на основе которой формулируется следующий вывод: «Если К^ дано постоянное значение, то V^ V^ может быть уменьшено лишь за счет соответствующего роста Кд,... Говоря более образно, только разнообразие в N может уменьшить разнообразие, создаваемое в D; только разнообразие может уничтожить разнообразие».
Это означает, что, создавая систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным раз нообразием (сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разра ботать методику, предложить новые методы решения проблемы).
Применительно к системам управления закон «необходимо го разнообразия» может быть сформулирован следующим обра зом: разнообразие управляющей системы (системы управления) V^^^ должно быть больше (или по крайней мере равно) разнообра зию управляемого объекта V^^^:
Использование этого закона при разработке и совершенство вании систем управления предприятиями и организациями по могает увидеть причины проявляющихся в них недостатков и найти пути повышения эффективности управления.
Например, В.И. Терещенко [2] предложил следующие пути совершенствования управления при усложнении производствен ных процессов:
1. Увеличение F.^^, что может быть достигнуто на основе рос та численности аппарата управления, повышения его квалифи кации, механизации и автоматизации управленческих работ; этот путь был предложен в 60-е гг. XX в. и исчерпан.
2. Уменьшение F^^^ за счет установления более четких и опре деленных правил поведения компонентов системы: унификация, стандартизация, типизация, введение поточного производства, сокращение номенклатуры деталей, узлов, технологической ос настки и т.п.; этот путь пытались реализовывать в 70-е гг. XX в.;
разрабатывались стандарты, классификаторы, способствующие унификации изделий и технологий, типовые структуры сложных технических комплексов, АСУ и оргструктур предприятий, что упрощает управление, но входит в противоречие с характеристи ками, обеспечивающими существование объекта как развиваю щейся системы, такими, как уникальность, необходимость раз вития активного начала, способность проявлять негэнтропийные тенденции, разрабатывая варианты решения, вплоть до способ ности преобразовывать при необходимости структуру и т.п.
3. Снижение уровня требований к управлению, т.е. сокраще ние числа постоянно контролируемых и регулируемых парамет ров управляемой системы, что далеко не всегда желательно с учетом качества выпускаемой продукции и производственной дис циплины, если наряду с принципом контроля не предусмотрены иные методы управления.
4. Самоорганизация объектов управления посредством ог раничения контролируемых параметров с помощью создания са морегулирующихся подразделений; например, путем создания саморегулирующихся цехов, участков с замкнутым циклом про изводства, с относительной самостоятельностью и ограничением вмешательства централизованных органов управления предприя тием до тех пор, пока результаты деятельности самоорганизую щихся подразделений находятся в допустимых пределах и т.п.
К середине 70-х гг. XX в. первые три пути были исчерпаны, и основное развитие получил четвертый путь на основе более широ кой его трактовки - внедрение хозрасчета, самофинансирования, самоокупаемости и т.п. В последующем принципы самоорганиза ции были положены в основу концепции перестройки, перехода к рыночным механизмам саморегулирования экономики.
• 1. Э ш б и У.Р. Введение в кибернетику/У.Р. Эшби. -М.: Изд-во иностр.
лит., 1959. 2.А ВТО м а т и з и ро ван н ые системы управления предприя тиями и объединениями / Под ред. В.И. Терещенко. - Киев: Техн1ка, 1978. 3.
М а т е м а т и к а и кибернетика в экономике: словарь-справочник. - М.: Эко ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЦЕЛЕОБРАЗОВАНИЯ - закономернос ти формулирования целей (см. Цель) в открытых системах с ак тивными элементами.
Обобщение результатов исследований процессов целеобразования, проводимых философами, психологами, кибернетиками, и наблюдение процессов обоснования и структуризации целей в конкретных условиях позволили сформулировать некоторые об щие принципы, закономерности, которые полезно использовать на практике.
Основными закономерностями целеобразования являются следующие.
1. Зависимость представления о цели и формулировки цели от стадии познатт объекта (процесса) и от времени*. Анализ опре делений понятия «цель» позволяет сделать вывод о том, что, фор мулируя ее, нужно стремиться отразить в формулировке или в способе представления цели основное противоречие: ее активную роль в познании, в управлении, и в то же время необходимость сделать ее реалистичной, направить с ее помощью деятельность на получение определенного полезного результата. При этом формулировка цели и представление о ней зависят от стадии по знания объекта, и по мере развития представления о нем цель может переформулироваться.
При формулировании и пересмотре цели коллектив, выполня ющий эту работу, должен определить, в каком смысле на данном этапе рассмотрения объекта и развития наших представлений о нем употребляется понятие цели (см.), к какой точке условной шка лы «идеальные устремления в будущее - реальный конечный ре зультат деятельности» ближе принимаемая формулировка цели.
По мере углубления исследований, познания объекта цель может сдвигаться в одну или другую сторону на шкале, а соот ветственно должна изменяться и ее формулировка.
2. Зависимость цели от внешних и внутренних факторов. При анализе причин возникновения и формулирования цели нужно учитывать, что на нее влияют как внешние по отношению к сис теме факторы (внешние требования, потребности, мотивы, про граммы), так и внутренние факторы (потребности, мотивы, про граммы самой системы и ее элементов, исполнителей цели); при этом последние являются такими же объективно влияющими на процесс целеобразования факторами, как и внешние (особенно при использовании в системах управления понятия цели как сред ства побуждения к действию).
Цели могут возникать на основе взаимодействия противоре чий (или, напротив, коалиций) как между внешними и внутрен ними факторами, так и между внутренними факторами, уже существующими и вновь возникающими в целостности, находя щейся в постоянном самодвижении.
* Две первые закономерности сформулированы Л.А. Растригиным и П.С. Граве [7].
Эта закономерность характеризует очень важное отличие открытых систем (см.), развивающихся систем с активными эле ментами от технических систем, отображаемых обычно замкну тыми, или закрытыми моделями. Теория управления последни ми оперирует обычно понятием цели, как внешним по отношению к системе, а в открытых, развивающихся системах цели не зада ются извне, а формируются внутри системы* на основе рассмат риваемой закономерности.
3. Возмоэ/сность (и необходимость) сведения задачи формули рования обобщающей {общей, глобальной) цели к задаче ее струк туризации'^'^. Анализ процессов формулирования обобщенной (глобальной) цели в сложных системах показывает, что эта цель первоначально возникает в сознании руководителя или иного лица, принимающего решение (ЛПР), не как единичное понятие, а как некоторая достаточно «размытая» область.
Исследования психологов показывают, что цель на любом уровне управления вначале возникает в виде некоторого «обра за» или «области» цели. В наибольшей степени это проявляется на уровне глобальной цели. При этом достичь одинакового по нимания этой области цели всеми ЛПР, видимо, принципиально невозможно без ее детализации в виде неупорядоченного или упо рядоченного (в структуре) набора одновременно возникающих взаимосвязанных подцелей, которые делают ее более конкретной и понятной для всех участников процесса целеобразования.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что задача фор мулирования обобщающей цели в сложных системах не только мо жет, но и должна сводиться к задаче структуризации или декомпо зиции цели. Коллективно формируемая структура цели помогает достичь одинакового понимания общей цели всеми ЛПР и испол нителями.
4. Закономерности формирования структур целей. Следующие три закономерности развивают рассмотренные закономерности применительно к структурам целей.
Зависимость способа представления целей от с т а д и и п о з н а н и я о б ъ е к т а. Цели могут представлятьВпервые эту мысль высказал Ю.И. Черняк, и она вначале вызвала резкое непонимание, но впоследствии была учтена при проведении реформ 70-х гг. XX в.
** Закономерность сформулирована автором данного раздела в 1974 г.
([6, С. 39] и др.).
ся в форме различных структур (см.): сетевых (декомпозиция во времени); иерархических (см.) различного вида (декомпозиция в пространстве) - древовидных (см. Дерево целей), со «слс1былш свя зями», в виде «страт» (см.) и «эшелонов» (см.) М. Месаровича; в матричной (табличной) форме.
На начальных этапах моделирования системы, как правило, удобнее применять декомпозицию в пространстве, предпочти тельнее - древовидные иерархические структуры. Возникновение «слабых» иерархий можно объяснить тем, что цели вышестоящих уровней иерархии сформулированы слишком «близко» к идеаль ным устремлениям в будущее, а представление исполнителей о целях-задачах и подцелях-функциях не может обеспечить эти ус тремления.
Представление развернутой последовательности подцелей (функций) в виде сетевой модели требует хорошего знания объек та, законов его функционирования, технологии производства и т.п. Иногда сетевая структура может быть сформирована не сра зу, а последующие подцели могут выдвигаться по мере достиже ния предыдущих, т.е. пространство между обобщающей целью и исходным первоначальным пониманием первой подцели будет заполняться как бы постепенно.
Такое представление может быть использовано и как сред ство управления, когда руководитель хорошо представляет себе конечную цель и ее декомпозицию во времени, но не уверен, что конечную цель сразу поймут исполнители; тогда он может вы двигать перед ними подцели постепенно, по мере достижения пре дыдущих, корректируя их с учетом мнений и возможностей ис полнителей*.
Перспективным представляется развертывание во времени иерархических структур целей, т.е. сочетание декомпозиции цели в пространстве и во времени.
Проявление в структуре целей з а к о н о м е р н о с т и ц е л о с т н о с т и. В иерархической структуре закономер ность целостности, или эмерджентности (см. Закономерность целостности), проявляется на любом уровне иерархии. Приме нительно к структуре целей это означает, что, с одной стороны, достижение цели вышестоящего уровня не может быть полнос тью обеспечено осуществлением подчиненных ей подцелей, хотя и зависит от них, а с другой - потребности, программы (как внешТакое «расщепление» цели предложил Л.А. Растригин [7 и др.].
ние, так и внутренние) нужно исследовать на каждом уровне структур|1зации. При этом получаемые разными ЛПР расчле нения подцелей в силу различного раскрытия неопределеннос ти могут оказаться различными, т.е. разные ЛПР могут предло жить разные иерархические структуры целей и функций даже при использовании одних и тех же принципов структуризации и методик.
Иными словами, эффект целеобразования проявляется на каж дом уровне иерархии, но при этом большая неопределенность как бы расчленяется на более мелкие. Соответственно и задача ана лиза потребностей, мотивов, программ, влияющих на формиро вание обобщенной цели, тоже расчленяется на подзадачи анали за более частных потребностей, мотивов, программ на каждом уровне, что становится более реальным, и в результате появляет ся возможность согласования мнений ЛПР на каждом шаге струк туризации.
Закономерности формирования иерархичес к и х с т р у к т у р ц е л е й. Учитывая, что наиболее распрост раненным способом представления целей в системах организа ционного управления является древовидная иерархическая структура, или дерево целей (см.), рассмотрим основные рекомен дации по ее формированию:
приемы, применяющиеся при формировании древовидных иерархий целей, можно свести к двум подходам (см. Подходы к анализу и проектиро ванию систем): а) формирование структуры «сверху» - методы структури зации, декомпозиции, целевой, или целенаправленный, подход; б) форми рование структуры целей «снизу» - морфологический, лингвистический, тезаурусный, терминальный подход; на практике обычно они сочетаются;
цели нижележащего уровня иерархии можно рассматривать как сред ства для достижения целей вышестоящего уровня, при этом они же явля ются целями для уровня нижележащего по отношению к ним (свойство «двуликого Януса»); поэтому в реальных условиях одновременно с ис пользованием философских понятий «цель», «подцель» удобно разным уровням иерархической структуры присваивать различные названия типа «направления», «программы», «задания», «задачи» и т.п.);
в иерархической структуре по мере перехода с верхнего уровня на нижний происходит как бы смещение «шкалы» цели - от цели-направле ния (цели-идеала, цели-мечты) к конкретным целям и функциям, которые на нижних уровнях структуры могут выражаться в виде ожидаемых ре зультатов конкретной работы с указанием критериев оценки ее выполне ния, в то время как на верхних уровнях иерархии указание критериев мо жет быть либо выражено в общих требованиях (например, «повысить эффективность»), либо вообще не приводится в формулировке цели;
для того чтобы структура целей была удобной для анализа и организа ции управления, к ней рекомендуется предъявлять некоторые требования:
расчленение на каждом уровне должно быть соразмерным, а выделенные части - логически независимыми; признаки декомпозиции (структуриза ции) в пределах одного уровня должны быть едиными; число уровней иерар хии и число компонентов в каждом узле должно (в силу гипотезы Миллера или числа Колмогорова) не превышать К = 7 ± 2. Эти требования не всегда совместимы, и на практике нужно искать компромиссы;
процесс развертывания обобщенной цели в иерархической структу ре в принципе может быть бесконечным, однако на практике ситуация иная: во-первых, в силу гипотезы Миллера число уровней иерархии сле дует ограничить 5-7, а во-вторых, на каком-то уровне возникает потреб ность изменить «язык» описания подцелей, и для того, чтобы не созда вать сложностей при восприятии структуры, целесообразно считать одним «деревом цели» ту часть структуры, которая может быть сфор мирована в терминах одного «языка» (политического, экономического, инженерного, технологического и т.п.); иными словами, возникает по требность в стратифицированном представлении структуры целей.
Рассмотренные закономерности необходимо учитывать при разработке методик структуризации и структур целей (см. Ме тодика структуризации целей и функций).
• 1. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 58-61.
2. В о л к о в а В.Н. Структуризация и анализ целей в системах организацион ного управления: учеб. пособие/В.Н. Волкова.-СПб.: СПбГТУ, 1995. 3. Вол ке в а В.Н. Цель: прогнозирование, анализ, структуризация / В.Н. Волкова, В. А. Чабровский. - СПб.: Изд-во ИСЭП РАН, 1995. 4. В о л к о в а В.Н. Цель:
целеобразование, структуризация, анализ: учеб. пособие / В.Н. Волкова. СПб.: Школа «Public Relations», 1996. 5. С и с т е м н ы й анализ в экономи ке и организации производства: учеб. для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. -Л.: Политехника, 1991. - С. 60-64. 6. В о л к о в а В.Н. Тео рия систем и методы системного анализа в управлении и связи / В.Н. Волко ва В.А. Воронков, А.А. Денисов и др. - М.: Радио и связь, 1983. - С. 39-40.
7. Р а с т р и г и н Л.А. Кибернетика как она есть / Л.А. Растригин, П.С. Гра ве. - М.: Молодая гвардия, 1975. 8. Ч е р н я к Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой / Ю.И. Черняк. - М.: Экономика, 1975.
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ АДДИТИВНОСТИ* - закономерность теории систем, двойственная по отношению к закономерности целостности (см.).
* В литературе встречаются также названия - физическая аддитивность, независимость, суммативность, обособленность.
Свойства физической аддитивности проявляются у системы, как бы распавшейся на независимые элементы; тогда становится справедливым соотношение где Q^, ~ свойства системы;
q. - свойство /-ГО элемента.
В этом крайнем случае и говорить-то о системе нельзя.
На практике существует опасность искусственного разложе ния системы на независимые элементы, даже когда при внешнем графическом изображении они кажутся элементами системы.
Реальная развивающаяся система всегда находится между дву мя крайними состояниями - абсолютной целостности и аддитив ности, и важно оценивать степень целостности системы (см. Закономерность целостности).
• 1.Системный анализ в экономике и организации производства: учеб.
для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л.: Политехника, 1991.
2. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Вол кова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 54-57.
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ИЕРАРХИЧНОСТИ ИЛИ ИЕРАРХИ
ЧЕСКОЙ УПОРЯДОЧЕННОСТИ - закономерность построения систем, которая была в числе первых исследованных Л. фон Берталанфи [1]. Берталанфи показал связь иерархической упорядо ченности мира с явлениями дифференциации и негэнтропийными тенденциями, т.е. с закономерностями самоорганизации (см.Введение), развития открытых систем (см.).
На выделении уровней иерархии природы базируются неко торые классификации систем (см.), в частности классификация К. Боулдинга.
На необходимость учитывать не только внешнюю структур ную сторону иерархии, но и функциональные взаимоотношения между уровнями обратил внимание В.А. Энгельгардт [5]. На при мерах биологических организаций он показал, что более высокий иерархический уровень оказывает направляющее воздействие на нижележащий уровень, подчиненный ему, и это воздействие проявляется в том, что подчиненные компоненты иерархии при обретают новые свойства, отсутствовавшие у них в изолирован ном состоянии, а в результате появления этих новых свойств фор мируется новый, другой «облик целого». Возникшее таким образом новое целое приобретает способность осуществлять новые функ ции, в чем и состоит цель образования иерархий. Иными словами, речь идет о закономерности эмердэюентности, или целостности (см. Закономерность целостности) и ее проявлении на каждом уров не иерархии.
Эти особенности иерархических структур систем (или, как принято иногда говорить, иерархических систем) наблюдаются не только на биологическом уровне развития Вселенной, но и в социальных организациях, при управлении предприятием, госу дарством, при представлении замысла проектов сложных техни ческих комплексов и т.п.
Исследование иерархической упорядоченности в организа ционных системах с использованием информационного подхода (см., напр., в [2-4]) позволило сделать вывод о том, что между уров нями и элементами иерархических систем существуют более слож ные взаимосвязи, чем это может быть отражено в графическом изображении иерархической структуры. Если даже между эле ментами одного уровня иерархии нет явных связей («горизон тальных»), то они все равно взаимосвязаны через вышестоящий уровень.
Например, в производственной и организационной структу рах предприятия от вышестоящего уровня зависит, какой из эле ментов этого уровня будет выбран для поощрения (при предпоч тении одних исключается поощрение других) или, напротив, какому из элементов будет поручена непрестижная или невыгод ная работа (что освободит от нее других).
Неоднозначно можно трактовать и связи между уровнями иерархических систем.
Иерархические представления помогают лучше понять и ис следовать феномен сложности. Поэтому четче выделим основные особенности иерархической упорядоченности с позиции полез ности их использования в качестве моделей системного анализа.
1. В силу закономерности коммуникативности (см. Закономер ность коммуникативности), которая проявляется не только меж ду выделенной системой и ее окружением, но и между уровнями иерархии исследуемой системы, каждый уровень иерархической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения с вышестоя щим и нижележащим уровнями.
По метафорической формулировке, используемой Кёстлером [6], каждый уровень иерархии обладает свойством «двуликого Януса»: «лик», направленный в сторону нижележащего уровня, имеет характер автономного целого (системы), а «лик», направ ленный к узлу (вершине) вышестоящего уровня, проявляет свой ства зависимой части (элемента вышестоящей системы, каковой является для него составляющая вышестоящего уровня, которой он подчинен).
Эта конкретизация закономерности иерархичности объясня ет неоднозначность использования в сложных организационных системах понятий «система» и «подсистема», «цель» и «средство»
(элемент каждого уровня иерархической структуры целей высту пает как цель по отношению к нижестоящим и как «подцель», а начиная с некоторого уровня, и как «средство» по отношению к вышестоящей цели), что часто наблюдается в реальных условиях и приводит к некорректным терминологическим спорам.
2. Важнейшая особенность иерархической упорядоченности как закономерности заключается в том, что закономерность це лостности (см.), т.е. качественные изменения свойств компонен тов более высокого уровня по сравнению с объединяемыми ком понентами нижележащего, проявляется в ней на каждом уровне иерархии.
При этом объединение элементов в каждом узле иерархичес кой структуры приводит не только к появлению новых свойств у узла и к утрате объединяемыми компонентами свободы проявле ния некоторых своих свойств, но и к тому, что каждый подчинен ный член иерархии приобретает новые свойства, отсутствовав шие у него в изолированном состоянии.
3. При использовании иерархических представлений как сред ства исследования систем с неопределенностью происходит как бы расчленение «большой» неопределенности на более «мелкие», лучше поддающиеся исследованию.
При этом даже если указанные мелкие неопределенности не уда ется полностью раскрыть и объяснить, то все же иерархическое упо рядочение частично снимает общую неопределенность, обеспе чивает по крайней мере управляемый контроль за принятием ре шения, для которого используется иерархическое представление, 4. В силу закономерности целостности одна и та же система может быть представлена разными иерархическими структура ми. Причем это зависит: а) от цели (разные иерархические струк туры могут соответствовать разным формулировкам цели) и б) от лиц, формирующих структуру: при одной и той же цели, если поручить формирование структуры разным лицам, то они в зависимости от их предшествующего опыта, квалификации и зна ния объекта могут получить разные структуры, т.е. по-разному раскрыть неопределенность проблемной ситуации.
В связи с изложенным на этапе структуризации системы (или ее цели) можно (и нужно) ставить задачу выбора варианта струк туры для дальнейшего исследования или проектирования систе мы, для организации управления технологическим процессом, предприятием, проектом и т.д. Для того чтобы помочь в решении подобных задач, разрабатывают методики структуризации, мето ды оценки и сравнительного анализа структур. Вид иерархичес кой структуры зависит также от применяемой методики.
Благодаря рассмотренным особенностям иерархические пред ставления могут использоваться в качестве средства для исследо вания систем и проблемных ситуаций с большой начальной нео пределенностью.
• 1. Б е р т а л а и ф и Л. фон. История и статус общей теории систем / Л. фон Берталанфи // Системные исследования: Ежегодник, 1972. - М.: Наука, 1973. - С. 20-37. 2. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа: учеб. для вузов / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 58-61. 3. Д е н и с о в А.А. Иерархические системы:
учеб. пособие / А.А. Денисов, В.Н. Волкова. - Л.: ЛПИ, 1989. 4. С и с т е м н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л. : Политехника, 1991. 5. Э н г е л ь г а р д т В.А. О некоторых атрибутах жизни: иерархия, интеграция, узна вание / В.А. Энгельгардт // Вопросы философии. - 1976. - № 7. - С. 65-81.
6. К о es t i e r А. Beyond Atomisme and Holism / A. Koestler // Beyond ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ИНТЕГРАТИВНОСТИ - термин, кото рый часто употребляется как синоним целостности (см. Законо мерность целостности). Однако некоторые исследователи (например, В.Г. Афанасьев [1]) выделяют закономерность интегративности как самостоятельную, стремясь подчеркнуть интерес не к внешним факторам проявления целостности, а к более глубо ким причинам, обусловливающим возникновение этого свойства, к факторам, обеспечивающим сохранение целостности.
Интегративными называют системообразующие, системосохраняющие факторы, в числе которых важную роль играют не однородность и противоречивость элементов (рассматриваемые большинством философов), с одной стороны, и стремление их всту пать в коалиции (на что обратил внимание А.А. Богданов [2] и исследовали А.А. Малиновский [5] и М. Месарович [6]) - с другой.
В связи с этим отметим, что носителем целостного знания о мире являются философские концепции, опираясь на которые, можно дополнить закономерность интегративности рекоменда циями, базирующимися на законах диалектики (см. в [3, 4]).
Обратим также внимание на тот факт, что для сложных раз вивающихся систем в принципе невозможно разработать полный перечень рекомендаций по созданию и сохранению целостности, что проблема выбора и сохранения интегративных факторов дол жна решаться в конкретных приложениях на моделях, сочетаю щих средства качественного и количественного анализа.
• 1. А ф а н а с ь е в В.Г. Проблема целостности в философии и биологии / В.Г. Афанасьев. - М.: Мысль, 1984. 2. Б о г д а н о в А.А. Всеобгцая органи зационная наука: Тектология. В 2 кн. / А.А. Богданов. - М., 1905-1924.
3. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Вол кова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. Изд. 3-е. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. - С. 58-61. 4. Д е н и с о в А.А. Иерархические системы:
учеб. пособие / А.А. Денисов, В.Н. Волкова. - Л.: ЛПИ, 1989. 5. М а л и н о в с к и й А.А. Механизмы формирования целостности систем / А.А. Ма линовский. - СПб.: Системные исследования: Ежегодник, 1972. - М.: Наука, 1973. - С. 52-62. 6. М е с а р о в и ч М. Теория иерархических многоуровне вых систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара. - М.: Мир, 1973. 7.С и с т е м н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л.: Политехника, 1991. - С. 53.
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ИСТОРИЧНОСТИ - одна из закономер ностей развития систем (см. Введение).
С позиции диалектического и исторического материализма очевидно, что любая система не может быть неизменной, что она не только возникает, функционирует, развивается, но и погиба ет, и каждый может привести примеры становления, расцвета, упадка (старения) и даже смерти (гибели) биологических и соци альных систем.
Однако для конкретных случаев развития организационных си стем и сложных технических комплексов достаточно трудно опре делить эти периоды. Не всегда руководители организаций и конструкторы технических систем учитывают, что время является не пременной характеристикой системы, что каждая система под чиняется закономерности историчности и что эта закономерность такая же объективная, как целостность, иерархическая упорядо ченность и др. Поэтому в практике проектирования и управле ния на необходимость учета закономерности историчности на чинают обращать все больше внимания. В частности, при разработке технических комплексов предлагают учитывать их «жизненные циклы», рекомендуют [3] в процессе проектирования рассматривать не только этапы создания и обеспечения разви тия системы, но и вопрос о том, когда и как ее нужно уничтожить (возможно, предусмотрев «механизм» ее ликвидации или само ликвидации). Так, рекомендуют при создании технической доку ментации, сопровождающей систему, включать в нее не только вопросы эксплуатации системы, но и ее срок жизни, ликвидацию.
При регистрации предприятий также требуется, чтобы в уставе предприятия был предусмотрен этап его ликвидации.
Однако закономерность историчности можно учитывать, не только пассивно фиксируя старение, но и использовать для пре дупреждения «смерти» системы, разрабатывая «механизмы» ре конструкции, реорганизации системы для разработки или сохра нения ее в новом качестве.
Так, при создании сложных технических комплексов предлагалось (напр., М.М. Четвертаков [4]) корректировать технический проект с учетом старения идеи, положенной в его основу, уже в процессе проектирования и создания системы. При разработке АСУП рекомендовалось выделять укрупненные этапы, «очереди» (АСУ 1-й очереди, 2-й очереди и т.д.) и при мерно в середине «жизненного цикла» разработки предшествующей очере ди развития автоматизированной системы начинать концептуальное про ектирование и формирование технического задания (ТЗ) на проектирование последующей очереди АСУП (что условно иллюстрировано рисунком).
Аналогичная процедура обновления комплексной програм мы и основных направлений экономического и социального раз вития страны (в середине каждой пятилетки) была предусмотре на в период реформ 70-х гг. XX в. [5].
• 1. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 61-62. 2.
С и с т е м н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для ву з о в / П о д ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой.-Л.: Политехника, 1991.-С.58Н и к о л а е в В.И. Системотех1Н1ка: методы и приложе1П1я / В.И. Ни колаев, В.М. Брук. - Л.: Машиностроение, 1985. 4. Ч е т в е р т а к о в М.М.
Организация систем унравлегшя создагшем и развитием технической про дукции: метод, рекомендации / М.М. Четвертаков и др. - Л.: ЦНИИ «Румб», 1981. 5. С о в е р ш е н с т в о в а н и е хозяйственного мехагнпма: сб. докумен ЗАКОНОМЕРНОСТЬ КОММУНИКАТИВНОСТИ составляет основу определения системы В.Н. Садовским и Э.Г. Юдиным [1]:
«...2) она (система) образует особое единство со средой; 3) как правило, любая исследуемая систсхма представляет собой элемент системы более высокого порядка; 4) элементы любой исследуе мой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка», из которого следует, что система не изо лирована от других систем, она связана множеством коммуника ций со средой (см.).
Такое сложное единство со средой названо закономерностью коммуникативности, которая, в свою очередь, помогает легко перейти к иерархичности (см.) как закономерности построения всего мира и любой выделенной из него системы.
Закономерность коммуникативности является основой при знака структуризации «пространство инициирования целей», принятого в одной из методик системного анализа [2-4], в соот ветствии с которым среда представляет собой сложное и неодно родное образование, содержащее надсистему (систему более высокого порядка, задающую требования и ограничения иссле дуемой системе), подсистемы (нижележащие, подведомственные системы), системы одного уровня с рассматриваемой (что согла суется с приведенным определением). Но в развитие этого опре деления в методике добавлена собственно система, формирую щая в соответствии с самодвижением целостности как бы внутреннюю среду, инициирующую собственные потребности.
• 1. И с с л е д о в a n и я по общей теории систем. - М.: Прогресс, 1969. С. 1 2. 2. 0 с и о в ы системного подхода и их приложение к разработке тер риториальных АСУ/ Под ред. Ф.И. Перегудова. -Томск: Изд-во ТГУ, 1976.
3. Я м п о л ь с к и и В.З. Опыт создания и развития отраслевой автоматизи рованной системы управления Минвуза РСФСР: Обзорн. информ. / В.З. Ямпольский, Н.И. Гвоздев, Л.В. Кочнев и др. - М.: НИИВШ, 1980. 4. П е р е г у д о в Ф. И. Принципы декомпозиции целей и методика построения дерева целей в систе мах орга1П1зационного управления / Ф.И. Перегудов, В.И. Сагатовский, В.З. Ямпольский, Л.В. Кочнев//Киберетика и вуз. Вып. 8. -Томск:
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНО
СТИ - одна из закономерностей теории систем, объясняющая воз можность осуществимости системы.Развивая идею В.А. Котельникова [3] о потенциальной поме хоустойчивости систем, Б.С. Флейшман [1] связал сложность структуры системы со сложностью ее поведения, предложил ко личественные выражения предельных законов надежности, по мехоустойчивости, управляемости и других качеств систем и по казал, что на их основе можно получить количественные оценки осуществимости систем с позиции того или иного качества - пре дельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффектив ности сложных систем.
Эти оценки исследовались применительно к техническим [1] и экологическим [2] системам и пока еще мало применялись для социально-экономических систем. Но потребность в таких оцен ках на практике ощущается все более остро.
Например, нужно определять: когда исчерпываются потенци альные возможности существующей организационной структу ры предприятия и возникает необходимость в ее преобразовании, когда устаревают и требуют обновления производственные ком плексы, оборудование и т.п. Возможности применения законо мерности потенциальной эффективности к задаче определения «порога осуществимости» организационной системы исследовал В.И. Самофалов [4, С. 180-183].
• 1. Ф л е й ш м а и Б.С. Элементы теории потенциальной эффективности сложных систем/Б.С. Флейшман.-М.: Сов. радио, 1971.2. Ф л е й ш м а н Б.С.
Основы системологии / Б.С. Флейшман. - М.: Радио и связь, 1982. 3. К о т е л ь н и к о в В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости / В.А. Котельни ков. - М.: Госэнергоиздат, 1956. 4. С и с т е м н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л. : Политехника, 1991. - С. 180-183. 5. В о л к о в а В.Н.
Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи / В.Н.
Волкова, В.А. Воронков, А. А. Денисов и др. - М.: Радио и связь, 1983. - С. 39.
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ЦЕЛОСТНОСТИ (ЭМЕРДЖЕНТНОСТИ) - закономерность, проявляющаяся в системе в виде возник новения, появления (emerge - появляться) у нее новых свойств, отсутствующих у элементов. Берталанфи считал эмерджентность основной системной проблемой [3, 8].
Проявление этой закономерности поясним на примерах по ведения популяций, социальных систем и даже технических объектов.
Свойства станка отличаются от свойств деталей, из которых он со бран. Предприятие обладает способрюстью производить сложные тех нические комплексы из компонентов и деталей, изготовить которые могут отдельные производственные подразделения или работники, объе диненные правилами взаимодействия, определяемыми технологией про изводства и производственными отношениями, и т.д.
Для того чтобы глубже понять закономерность целостности, необходимо прежде всего учитывать три ее стороны:
1) свойства системы (целого) Q^ не являются простой суммой свойств составляющих ее элементов (частей) qr.
2) свойства системы (целого) зависят от свойств составляю щих ее элементов (частей):
Кроме этих двух основных сторон следует иметь в виду еще одну:
3) объединенные в систему элементы, как правило, утрачива ют часть своих свойств, присущих им вне системы, т.е. система как бы подавляет ряд свойств элементов, но, с другой стороны, элементы, попав в систему, могут приобрести новые свойства.
Поясним рассмотренные особенности на примерах. Так, из датчиков, транзисторов, резисторов и других деталей может быть собрана система управления станком. При этом система, полученная из деталей-элементов, приобретает новые свойства по сравнению со свойствами каждого из отдельно взятых элемен тов, а элементы утрачивают при объединении в систему часть своих свойств.
Например, транзистор может использоваться в различных режимах работы в разных устройствах - радиоприемниках, теле визорах и т.п., а став элементом системы автоматического управ ления станком, он утрачивает эти возможности и сохраняет толь ко свойство работать в необходимом для этой схемы режиме.
Аналогично производственная система в рабочее время подав ляет у своих элементов-рабочих вокальные, хореографические и некоторые другие способности и использует только те свойства, которые нужны для осуществления процесса производства. В еще большей степени подавляет проявление способностей человека конвейер.
Таким образом, первая сторона закономерности целостнос ти характеризует изменение взаимоотношений системы как целого со средой (по сравнению с взаимодействием с ней отдель но взятых элементов), третья - утрату элементами некоторых свойств, когда они становятся элементами системы. Эти измене ния бывают настолько разительны, что может показаться, будто свойства системы вообще не зависят от свойств элементов. По этому необходимо обращать внимание на вторую сторону зако номерности целостности.
В самом деле, если транзистор или другой элемент вышел из строя или если поставлен датчик с другой чувствительностью, то либо система управления станком вообще перестанет существовать и выполнять свои функции, либо по крайней мере изменятся ее ха рактеристики (во втором случае). Аналогично замена элементов в организационной структуре системы управления предприятием может существенно повлиять на качество его функционирования.
Свойство целостности связано с целью, для выполнения ко торой создается система. При этом если цель не задана в явном виде, а у отображаемого объекта наблюдаются целостные свой ства, можно попытаться определить цель или выражение, связы вающее цель со средствами ее достижения (целевую функцию, системообразующий критерий), путем изучения причин появле ния закономерности целостности.
В рассматриваемом примере целостность определяется кон струкцией системы управления станком, технологической схемой взаимодействия деталей и узлов. Но в подобных примерах и цель несложно сформулировать. А вот в организационных системах не всегда сразу легко понять причину возникновения целостнос ти и приходится проводить анализ, позволяющий выявить, что привело к возникновению целостных, системных свойств.
Исследованию закономерности целостности в теории систем уделяется большое внимание [1, 2, 6 и др.].
Наряду с изучением причин возникновения целостности мож но получать полезные для практики результаты путем сравни тельной оценки степени целостности систем (и их структур) при неизвестных причинах ее возникновения.
Любая развивающаяся система находится, как правило, меж ду состоянием абсолютной целостности и абсолютной аддитив ности (см. Закономерность аддитивности), и вьщеляемое состоя ние системы (ее «срез») можно охарактеризовать степенью проявления одного из этих свойств или тенденций к его нараста нию или уменьшению.
Для оценки этих тенденций А. Холл [7] ввел две сопряженные закономерности, которые он назвал прогрессирующей фактори зацией (см. Прогрессирующая систематизация и прогрессирующая факторизация) - стремлением системы к состоянию со все более независимыми элементами, и прогрессирующей систематизацией стремлением системы к уменьшению самостоятельности элемен тов, т.е. к большей целостности.
А. Холл ввел некоторые косвенные оценки, позволяющие оп ределять, какая из этих закономерностей проявляется в системе в большей мере. Но эти оценки были введены для конкретных сис тем связи.
Одним из авторов данного раздела в [5] введены сравнитель ные количественные оценки степени целостности а и коэффици ента использования свойств элементов (3 в целом (табл.), примени мые для систем различной физической природы (см. Информационный подход к анализу систем).
Эти оценки получены на основе соотношения, определяюще го взаимосвязь системной С^, собственной С^ и взаимной С^ слож ности системы (см. Информационный подход к анализу систем):
Собственная слоэ/сность С^ представляет собой суммарную сложность (содержание) элементов системы вне связи их между Закономерности взаимодействия части Целостность Q^^Y. ц-. (эмерджентность) Прогрессирующая факторизация а С^, формально имеет отрицательный знак.
Связное (остающееся как бы внутри системы) содержание С^ ха рактеризует работу системы на себя, а не на выполнение стоящей перед ней цели (чем и объясняется отрицательный знак CJ.
Из (2) следует, что сумма свободы и связности элементов сис темы есть величина постоянная.
Без обеспечения целостности в системе не могут возникнуть це лостные, общесистемные свойства, полезные для ее сохранения и развития. Но в случае большой целостности система будет подав лять свойства элементов и может утратить часть из них, в том числе полезных. В то же время при стремлении предоставить элементам больше свободы следует учитывать, что при суммировании (адди тивности) свойств элементов могут возникать противоречия и кон фликтные ситуации, и эти свойства не будут проявляться в системе.
Применительно к социальным системам это значит, что рост справедливости а достигается только за счет ограничения свобо ды Р и наоборот. Поэтому реальная сложная развивающаяся си стема всегда находится между двумя крайними состояниями абсолютной целостности и абсолютного распада, хаоса. И обще ство стоит перед выбором степени регулирования целостности.
Для характеристики различных состояний системы на прак тике вводят различные термины.
Например, беспредельная свобода - хаос, власть толпы, ох лократия («охломон» - человек толпы), анархия; свобода (фило софия трактует это понятие как «осознанную необходимость», свобода с учетом прав другой личности); демократия - власть народа («демос» - народ), но упорядоченная законами; порядок (власть государства); диктатура, тоталитаризм (от немецкого «tot» ~ смерть) - абсолютная власть.
Руководители государства стремятся выбрать промежуточное состояние, которое обеспечило бы и целостные, системные свой ства (такие, как безопасность, обороноспособность, стабильность экономики и т.п.), и в то же время - свободу граждан в проявле нии их потребностей и способностей, что способствует развитию системы. Поэтому вводят понятие «свободная регулируемая эко номика», или «регулируемый рынок» (рассматривая рынок как основу свободно развивающейся экономики). При этом следует иметь в виду важную зависимость (2).
Это означает, что невозможно одновременно обеспечить и большую целостность (устойчивость экономики, безопасность и тому подобные общесистемные свойства), и беспредельную сво боду граждан. В частности, зарубежные исследования показали, что в тех регионах, где неограниченно возрастает свобода, сни жается безопасность, увеличивается число конфликтов, в том числе приводящих к локальным войнам.
В конкретных условиях нужно выбирать, чем пожертвовать для достижения желаемого в данный период состояния системы.
Исследованию причин возникновения или утраты целостных свойств в теории систем уделяется большое внимание. Однако в ряде реальных ситуаций не удается выявить факторы, обуслов ливающие возникновение целостности. Тогда системные пред ставления становятся средством исследования. Благодаря тому, что отображение объекта в виде системы подразумевает в силу закономерности целостности качественные изменения при объе динении элементов в систему и при переходе от системы к эле ментам (и эти изменения происходят на любОхМ уровне расчле нения системы), можно вначале структурой представить объект или процесс, для изучения которого не может быть сразу сфор мирована математическая модель, требующая выявления точ ных, детерминированных взаимоотношений между элементами системы.
Иными словами, благодаря закономерности целостности с помощью понятия структура можно отображать проблемные ситуации с неопределенностью. При этом «большая» неопреде ленность разделяется на более «мелкие», которые в ряде случаев легче поддаются изучению, что помогает выявлять причины ка чественных изхменений при формировании целого из частей. Рас членяя систему, можно анализировать причины возникновения целостности на основе установления причинно-следственных свя зей различной природы между частями, частью и целым, выявле ния причинно-следственной обусловленности целого средой.
• 1. А б р а м о в а Н.Т. Целостность и управление / Н.Т. Абрамова. - М.:
Наука, 1974. 2. А ф а н а с ь е в В.Г. Проблема целостности в философии и биологии / В.Г. Афанасьев. - М.: Мысль, 1984. 3. Б е р т а л а н ф и Л. фон.
Общая теория систем: критический обзор / Л. фон Берталанфи // Исследова ния по общей теории систем. - М.: Прогресс, 1969. ~ С. 23-82. 4. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова. А.А. Де нисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - С.57, 205-212. З. Д е н и с о в А.А.
Информационные основы управления / А.А. Денисов. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. 6. Т ю X т и н B.C. Отражение, система, кибернетика: теория отра жения в свете кибернетики и системного подхода / B.C. Тюхтин. - М.: На ука, 1972. 7. X о л л А. Опыт методологии для системотехники / А. Холл. М.: Сов. радио, 1975. 8. B e r t a l a n f y L. von. General System Theory a Critical Review / L. von Bertalanfy // General System, vol. VII, 1962, p. 1-20.
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ЭКВИФИНАЛЬНОСТИ - одна из зако номерностей функционирования и развития систем (см. Введение), характеризующая предельные возможности системы.
Этот термин предложил Л. фон Берталанфи, который для от крытой системы (см.) определил эквифинальность как «способ ность, в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями,...дости гать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно парамет рами системы» ([2], С. 42).
По Берталанфи, можно говорить об уровне развития кроко дила, обезьяны и характеризовать их предельными возможнос тями, предельно возможным состоянием, к которому может стре миться тот или иной вид, а соответственно и стремлением к этому предельному состоянию из любых начальных условий, даже если индивид появился на свет раньше положенного времени или про вел подобно Маугли некоторый начальный период жизни в не свойственной ему среде.
Живые организмы по мере эволюции усложняются, и в раз ные периоды их жизни можно наблюдать различные состояния эквифинальности. В наибольшей мере это проявляется у челове ка, что служит предметом изучения многих исследователей биологов, философов, инженеров, которые выделяют примерно следующие уровни (называемые по-разному): материальный, эмо циональный, семейно-общественный, социально-общественный, интеллектуальный и т.п.
Потребность во введении понятия эквифинальности возника ет, начиная с некоторого уровня сложности систем. Берталанфи не дал ответы на вопросы: какие именно параметры в конкрет ных условиях обеспечивают эквифинальность? Как проявляется закономерность эквифинальности в сообществах, в организаци онных системах? Однако эта закономерность заставляет задумать ся о предельных возможностях создаваемых предприятий, орга низационных систем управления отраслями, регионами, государством.
Особый интерес представляют исследования возможных уров ней существования социально-общественных систем, что важно учитывать при определении целей системы.
Использование закономерности эквифинальности при форму лировании целей связано с системой ценностей личности, общества, форм существования сообщества - города, региона, страны и т.п.
в качестве примера можно рассмотреть следующие основные уров ни (которые исследователи называют по-разному):
материальный уровень, который определяется врожденными потреб ностями и программами человека (самосохранение, т.е. поесть, поспать, одеться, иметь материальные блага разного рода);
эмоциональный (доступные развлечения, эстетическое восприятие мира, потребгюсть в проявлении и реализация чувств восхищения, любви и т.п.);
семейно-о6ществе]тый (реализация программы продолжения рода, создания условий для воспитания потомства, ассоциирующихся тради ционно с семьей, семейно-общественным укладом жизни);
социально-общественный, определяемый соответствующими прави лами сообщества того или иного типа, закрепляемыми в законодатель стве, этических нормах, традициях и т.п. (история изучает развитие пред ставлений об этом уровне в различных общественных формациях);
интеллектуальный, для которого характерна специфическая систе ма ценностей, ориентироваьнтая главным образом на развитие творчес ких способностей личности (примером может служить атмосфера оте чественных академгородков в начальный период их развития).
У сформировавшейся личности присутствуют все уровни. Возмож но, каждый последующий вид включает необходимость достижения пре дыдущих. Однако имеются и иные точки зрения: у интеллектуально раз витой личности могут быть не решены не только семейные проблемы, но и материальные. И уж по крайней мере в различные периоды жизни индивида рассмотренные ценности занимают разное место в его жизни, приоритеты различны у разных народов и изменяются по мере развития человека и цивилизации.
Известны исследования, в которых детализируется социаль но-общественный уровень развития социума и его образований города, региона, государства.
Эти уровни изучали В.И. Вернадский и его последователи. В их трудах нет упомина1Н1я об эквифинальности по Берталанфи, но они мо гут помочь ответить на вопросы, не решенные автором этой законо мерности.
Мировоззрение Вернадского связано с представлением о сфере ра зума - ноосфере (термин был предложен французским исследователем Э. Леруа) как уровне развития сообщества людей, отличном от геосфе ры и биосферы, существовавших до появления человека. Развивая его учение, некоторые философы предлагают понятия пневмосферы (духов ной сферы)*, этасферы (сферы этики), сферы нравственности.
* Флоренский П.А. Марксизм и микрокосм / П.А. Флоренский // Бого словские труды. - М., 1983, т. 24. - С. 237.
в исследованиях В.Н. Саратовского [4] формулируются характерис тики современного и перспективного уровней существования человече ства - аитропоцептризма и аптропокосмызлш.
Применительно к обществу профессор Санкт-Петербургского государ ственного политехнического университета В.А. Жуков предлагает выде лять более детализированные уровни развития человека и сообщества*:
с и т у а т и в н о е пространство смыслов, в котором каждый инди вид (или социальная группа, народ, регион, страна) рассматривает дру гого (другую общность) инструментально, т.е. как средство для дости жения своих целей;
с о ц и а л ь н о е пространство, в котором личность стремится ста вить социально значимые цели (достижение власти, должности, богат ства и т.п.), а цели сообщества могут признаваться выше иьщивидуальных, и возможно даже подавление локальных подцелей ради достижения общей цели (такую модель системы или общины, стремящейся к идеалу, предлагают, в частности, Р. Акофф и Ф. Эмери [1]);
пространство культуры, в котором другой человек (другое сообще ство) рассматривается как партнер по воспроизводству культуры и ее развитию; каждый начинает считаться с правом на существование дру гого и строить модели своего поведения с учетом этого факта; отноше ния между людьми (сообществами) решаются не большинством голо сов, а взаимным дополнением, во взаимных добровольных уступках, на основе диалога, отвергающего оценочное отношение к партнеру и до пускающего право на ошибку;
пространство « в е ч н ы х с м ы с л о в », в котором другой человек, народ, страна воспринимаются как неповторимое, самобытное творе ние, самоценность; для этого пространства характерно не только при знание права на существование других, но и интерес к другому, к его системе ценностей, и даже потребность в ее заимствовании, объедине нии в совместных моделях.
Система ценностей отражается в концепциях авторов мето дик структуризации целей и функций систем (см.).
Так, в методике, основанной на концепции системы, учитываю щей ее взаимодействие со средой (см.), эквифинальность в большей мере ориентирована на детализированную среду (надсистему, ак туальную среду, подведомственные системы). В методике струк туризации целей системы, стремящейся к идеалу (см.), Р. Акофф и Ф. Эмери предложили принципы, соответствующие социальному пространству, формулируя на их основе систему ценностей для си стемы (в их терминологии - общины), стремящейся к идеалу.
* Жуков В.А. Высшая школа - социальный институт или часть куль туры? / В.А. Жуков// Политехник. - 1994. - 22 дек. - №27.
Обратим внимание на сложность реализации желаемого уров ня (пространства) на практике, поскольку в силу второй законо мерности целеобразования (см.) формулирование и реализация це лей зависят не только от внешних, но и от внутренних факторов, т.е. от уровня развития населения, проживающего в регионе, со трудников предприятия и т.п. При этом возникает проблема со гласования локальных и глобальных критериев, при решении которой могут использоваться модели векторной {многокрите риальной) оптимизации (см.).
• 1. А к о ф ф Р. О целеустремленных системах: пер. с англ. / Р. Акофф, Ф. Эмери. - М.: Сов. радио, 1974. 2. Бе р т а л а н ф и Л. фон. История и ста тус общей теории систем / Л. фон Берталанфи // Системные исследования:
Ежегодник, 1972. - М.: Наука, 1973. - С. 20-37. 3. Вол к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.:
Изд-во СПбГТУ, 1997. - С. 64-66, 238-243. 4. С а г а т о в с к и й В.Н. Рус ская идея: продолжим ли прерванный путь? / В.Н. Сагатовский // Серия:
Россия накануне XXI века. - СПб.: ТОО ТК «Петрополис», 1994. 5. С и с тем н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для вузов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л.: Политехника, 1991. - 356 с.
6. В о л к о в а В.Н. Теория систем и методы системного анализа в управле нии и связи/В.Н. Волкова, В.А. Воронков, А.А. Денисов и др. - М.: Радио и ЗАКРЫТАЯ (ЗАМКНУТАЯ) СИСТЕМА - система, полностью изолированная от внешней среды, т.е. не обменивающаяся с ней массой (веществом), энергией, информацией.
Терхмин был введен Л. фон Берталанфи [1, 9] как парный по отношению к понятию открытая система (см.).
Строго говоря, такая полная изоляция любой системы весьма условна в силу всеобщей взаимосвязи и взаимозависимости явле ний и процессов в природе и обществе. Можно лишь условно счи тать, что доля взаимосвязей системы со средой пренебрежимо мала по сравнению с внутренними взаимосвязями системы.
Поэтому понятие закрытой системы следует рассматривать как своего рода закрытую, или залпшутую модель.
При отображении проблемной ситуации такой моделью ус ловно принимается, что либо «входы» и «выходы» у системы от сутствуют, либо их состояния неизменны в рассматриваемый пе риод времени.
Поведение закрытой системы определяется начальными ус ловиями, характеристиками ее элементов и связей, структурой, внутренними закономерностями функционирования системы.
Предметом исследования являются внутренние изменения, опре деляющие поведение системы. Внешние же управляющие или воз мущающие воздействия рассматриваются как помехи.
Формальные математические модели представляют собой зак рытые модели. Теория автоматического управления разрабаты валась в основном как теория закрытых систем.
Одним из первых важных достижений кибернетики (см.) была модель, учитывающая «вход-выход» и получившая название «чер ного ящика» (см.). Вначале У.Р. Эшби даже определял систему как «машину со входом», а позднее - как пару «черный ящик» и ис следователь, взаимодействующие между собой ([8], [7, С. 35; 141]).
Но эта модель еще не была моделью открытой системы.
Первоначально отображение в виде закрытой системы пыта лись применять и для моделирования социально-экономических объектов. Однако эти модели неадекватно отображают системы с активными элементами, реальные процессы в живых системах.
Разработкой моделей для таких систем занимается теория систем.
В частности, одним из принципиальных отличий закрытых систем от открытых является тот факт, что они оперирует обыч но понятием цель (см.) как внешним по отношению к системе, а в открытых, развивающихся системах цели не задаются извне, а формируются внутри системы на основе соответствующих закоHOAiepHocmeu целеобразования (см.).
Впервые эту особенность исследовал Ю.И. Черняк [6], и она вначале вызвала резкое непонимание, но впоследствии значи мость данной закономерности для систем с активными элемента ми была осознана и стала широко использоваться в практике управления социально-экономическими объектами [2, 4, 5].
• 1. Б е р т а л а н ф и Л. фон. Общая теория систем: критический обзор / Л. фон Берталанфи //Исследования по общей теории систем. - М.: Прогресс, 1969. - С. 23-82. 2. В о л к о в а В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова, А.А. Денисов. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. С. 54-67. З. Л о п а т н и к о в Л.И. Краткий экономико-математический сло варь / Л.И. Лопатников; отв. ред. Н.П.Федоренко. - М.: Наука, 1979. 4. С и с т е м н ы й анализ в экономике и организации производства: учеб. для ву зов / Под ред. С.А. Валуева, В.Н. Волковой. - Л.: Политехника, 1991. С. 50-60. 5. В о л к о в а В.Н. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи / В.Н. Волкова, В.А. Воронков, А.А. Денисов и др. - М.:
Радио и связь, 1983. - С. 34-39. 6. Ч е р н я к Ю.И. Системный анализ в уп равлении экономикой / Ю.И. Черняк. - М.: Экономика, 1975. 7. Э ш б и У. Р.
Общая теория систем как новая научная дисциплина / У.Р. Эшби // Исследова ния по общей теории систем.-М.: Прогресс, 1969.-С. 125-142.8. A s h by W.R.
Geheral Systems Theory as a New Discipline / W.R. Ashby // General Systems, vol. III. 1958, p. 1-6.9. B e r t a l a n f y L. von. General System Theory-a Critical Review / L. von Bertalanty// General System, vol. VII, 1962, p. 1-20.
в виде иерархий со «слабыми» связями представляют структу ры целей и функций в тех случаях, когда цели сформулированы слишком близко к идеальным устремлениям и недостаточно под целей, обеспеченных средствами для их реализации. «Слабые» связи имеют место в некоторых видах организационных структур, на пример, линейно-функциональная организационная структура, в структуре управления государством (см. Смешанные иерархичес кие структуры с вертикальными и горизонталыгыми связями) и т.д.
Поскольку в общем случае термин иерархия (см.) означает соподчиненность, т.е. любой согласованный по подчиненности порядок объектов, в принципе в иерархических структурах важ но лишь выделение уровней соподчиненности, а между уровня ми и между компонентами в пределах уровня могут быть любые взаимоотношения.