Системный анализ и задачи управления

По мере развития общества, государства, экономики растут объемы информации, необходимой в управлении. Особенно заметным и критичным для управления стало увеличение мощности информационного потока в процессе развертывания научно-технической революции. Например, в экономике, возможность учета крайне диверсифицированных потребностей населения привела к многократному приросту информации в обеспечении производства и сбыта. Аналогичные эффекты проявляются и в других сферах деятельности. Одной из сложнейших проблем эффективного управления является проблема информационного барьера: для принятия хорошо обоснованного решения может потребоваться такой объем информации, который не позволяет в приемлемые сроки получить качественное решение. Эта проблема возникает при несоответствии пропускной способности каналов передачи информации, механизмов, алгоритмов переработки информации и принятия решений многообразию решаемой задачи как по отдельности для указанных факторов, так и для всей их совокупности.

Первый информационный барьер возник на первых этапах развития человеческого общества. Выделение людей, специально занимающихся задачами управления общественной жизнью, привело к концентрации информации и ресурсов в руках небольшого числа управленцев. Ограниченность доступа к такой информации и ресурсам, в конце концов, привела к осознанию информационного барьера. Для преодоления этого барьера появился иерархический способ управления, позволивший распределить большие задачи управления на подзадачи исполнителей, входящих в иерархическую систему управления. Позднее возник второй механизм– товарно-денежные отношения, обеспечившие согласованное развитие общества в условиях свободы выбора поведения его членов.

Существование механизмов преодоления первого информационного барьера не гарантирует решения информационных проблем окончательно. В 20-ом веке возникает второй информационный барьер: он связан с ограниченной способностью населения любой страны к обработке информации. Задачи управления становятся настолько объемными, что, следуя традиционным технологиям управления, большинство занятых в общественном производстве должны были бы управлять, а не производить товары и услуги.

Выход из создавшегося положения был найден в развитии информационных технологий, автоматизированных систем управления, методик структуризации информации и методов системного исследования. Прямое наращивание мощностей по обработке информации, хотя и позволило смягчить трудности управления, не смогло стать кардинальным решением. Системный подход основывается на том, что из потока информации выбирается наиболее важная информация, существенная для решения проблемы. Системный анализ – это разработка корпорации RAND.

В нашей стране системный анализ начал использоваться в 50-60г. в форме программно-целевого планирования (ставится цель и разрабатываются последовательные шаги).

Особенности системного анализа вытекают из природы сложных систем. Для ликвидации проблем или выяснения причин их появления, системный анализ использует возможности различных наук и технических средств: математика, вычислительная техника. Поскольку в системном исследовании встречаются разнообразные проблемы, связанные с различными сферами деятельности, то системный аналитик должен уметь правильно квалифицировать проблему и найти специалиста по данной предметной области. В настоящее время системные представления достигли такого уровня, когда полезность системного подхода стала очевидной. Следует иметь в виду, что системность не приобретение 20-го века, мышление всегда является системным, но имеет разные проявления.

Симптомом недостаточной системности является появление проблемы, а разрешение проблемы обеспечивается при переходе на более высокий уровень системности. Хотя определение системности появилось не сразу, представление о системности существовало всегда. В качестве признака системности рассматривают структурированность системы: подчиненность всей системы определенной цели.

Еще одним признаком системного построения является алгоритмичность. Но в отличие от математического понимания алгоритма при сохранении логической последовательности действий в нем сохраняются неформализованные этапы. Роль системного представления в практике увеличивается, что увеличивает системность самой практики.

Пример: Есть проблема увеличения производительности труда. Простейший способ увеличения производительности: механизация, но этот способ имеет естественные пределы – возможность человека управлять механизмом.

Второй уровень системности – автоматизация, когда человек исключается из процесса управления. Недостаток: есть сложные операции, которые нельзя автоматизировать.

Третий уровень системности – кибернетизация, т. е. вводятся элементы самообучения, интеллекта.

Существует внутренняя системность мышления. Неограниченность желаний в познании мира и ограниченность возможностей приводит к появлению аналитического и систематического способов мышления для познания мира. Суть анализа – это разделение целого на части, представление сложного в виде более простых компонент, синтез используется как обратная процедура для познания целого сложного. Аналитичность человеческого мышления находит отражение в продолжающейся дифференциации наук, в углублении изучения знаний. Синтез знаний выражается в появлении наук на стыке существующих: философия, математика, теория систем и т. д.

Мышление обладает самостоятельностью и большей свободой. В воображении можно построить образы нереальной конструкции. Практика требует согласование системности мышления с объективной системностью природы. Отсюда мышление должно подчиняться некоторым правилам, обеспечивающим познание и практику. Совокупность таких правил рассматривается в диалектике. Исторически системность представлений существовала неосознанно.

Первым о системном представлении заговорил Ампер. При построении классификации наук М.-А. Ампер выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее “кибернетикой”. Второй шаг в формировании системных взглядов сделал Б. Трентовский. В курсе лекций по кибернетике он доказывал, что действительно эффективное управление должно учитывать все действующие факторы, внешние и внутренние, влияющие на объект управления и обосновал главную сложность управления – поведение людей.

Третий шаг в системной проблематике сделал академик Е.С. Федоров. Он открыл, что существует ограниченное число видов кристаллической решетки, из которых создается все многообразие природных тел. Это подсказало, что подобная структура может быть справедлива и для архитектуры, и для языка, и для музыки и других.

Федоров пришел к выводу, что главным средством жизнеспособности и прогресса систем является не их приспособленность, а способность к приспособлению (он открыл значение адаптивности). Адаптивность – это важный признак систем.

Следующий уровень в изучении системности – работы А.А Богданова. Обобщение результатов исследований было проведено в книге “ Всеобщая организационная наука или тектология”. Тектология основное внимание уделяет закономерностям развития организации, рассматривает отношения устойчивого и изменчивого, придает большое значение учету обратных связей и собственным целям организации, особое внимание уделяет открытым системам. Динамические аспекты тектологии были доведены до анализа проблемы кризисов. Но открытия эти были не замечены.

Наиболее явное и массовое усвоение системных понятий совпало с выходом книги “Кибернетика” в 1948 году. В этой работе Н. Винер сформулировал понятие кибернетики как исследование систем независимо от их природы. С развитием кибернетики обеспечено решение задачи типизации систем, выявлено особое значение обратной связи в системе и принципы оптимальности в управлении и синтезе системы. Обосновано осознание информации, как всеобщего свойства материи, исследованы возможности количественного описания информации, существенное развитие получила методология моделирования. Эта заявка на окончательное решение проблем управления системами не оправдалась из-за того, что кибернетика была направлена на неживые объекты и на исследования внутри системы.

Следующий шаг в развитии системного анализа связывается с работами Л. Берталанфи по общей теории систем. Эта теория была ориентирована на изучение систем любой природы, но перенос акцента с внутренних законов функционирования на изучение среды позволил развить понятие открытой системы (подавляющее число систем вокруг – это открытые). В отличие от кибернетики, с ее упором на внутренние связи, в теории систем особое значение придается обмену системы информацией, энергией с окружающей средой. Вследствие процессов обмена в системе устанавливается динамическое равновесие, которое может быть направлено в сторону усложнения организации. В свете таких представлений функционирование системы является не только откликом на изменение внешних условий, а сохранением и установлением нового внутреннего подвижного равновесия. В настоящее время теория систем развивается в большей степени как логико-математическая наука.

Существенный вклад в развитие системных представлений внес И. Пригожин (лауреат Нобелевской премии по физике). Пригожин изучал термодинамику неравновесных систем и обнаружил, что выявленные закономерности относятся к любым системам. Наряду с переоткрытием известных положений типа: иерархичности системы, несводимости друг к другу и невыводимости друг из друга закономерностей разных уровней организации и т. д., он обосновал оригинальную теорию системной динамики, в которой раскрывается механизм самоорганизации систем. По теории Пригожина материя не является пассивной субстанцией, ей присуща спонтанная активность, вызванная неустойчивостью неравновесных состояний, в которые рано или поздно приходит любая система в результате взаимодействия с окружающей средой.

В такие переломные моменты (особые точки или бифуркации) принципиально невозможно предсказать станет ли система менее организованной или более организованной (если на систему оказано малое воздействие, то ей можно управлять).