Закономерности сложных систем

Функционирование сложных систем с активными элементами подчиняется определенным закономерностям:

Целостность или эмерджентность. Это свойство проявляется в системе при возникновении новых закономерностей, не свойственных компонентам системы. Полезные результаты для практики можно получить при сравнительной оценке степени целостности системы, двойственная закономерность к целостности – это физическая аддитивность, обособленность. Любая система находится между абсолютной целостностью и абсолютной аддитивностью. Обычно состояние системы характеризуется тенденцией к тому или другому. Процесс называется прогрессирующий факторизацией если доминирует стремление к состоянию со все более независимыми элементами.

Интегративность – это наличие системообразующих, системосохраняющих факторов.

Коммуникативность – это существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархической системы.

Иерархичность, то есть сложным системам присуща иерархическая структура, каждый уровень иерархии представляет собой целое или систему для нижележащего уровня и одновременно является элементом для вышележащего уровня.

При использовании иерархических представлений в исследовании систем с неопределенностью происходит расчленение большой неопределенности на более мелкие, лучше поддающиеся исследованию. Даже при неполном объяснении всех неопределенностей иерархическое упорядочение уточняет общую неопределенность, обеспечивая управляемый контроль над принятием решений.

Эквифинальность – это способность достижения состояний, не зависящих от времени, они определяются только параметрами системы. Для открытых систем – это предельные возможности системы.

Закон необходимого многообразия У. Эшби. Этот закон сформулирован для учета предельной осуществимости системы при ее создании. При создании проблеморазрешающей системы с определенным разнообразием необходимо обеспечить, чтобы система имела большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы или была способна создать в себе это разнообразие. Комментарий: для системы управления это означает, что разнообразие управляющей системы должно быть больше или равно разнообразию управляемого процесса или объекта.

Закономерность потенциальной эффективности. В некоторых случаях удается получить количественные выражения для предельных законов надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качеств системы. На основе этих законов можно получить количественные оценки осуществимости системы с точки зрения того или иного качества. Они представляют собой предельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем. Такие оценки применимы для определения момента исчерпания потенциальных возможностей, действующей организационной структуры, производственного комплекса и т. д.

Закономерности целеобразования

Эти закономерности полезны для совершенствования организационных структур.

Зависимость представления о цели и формулировки цели от стадии познания процесса или объекта. При формулировании цели необходимо учесть ее активную роль и сделать ее реалистичной. В зависимости от стадии познания объекта представление о цели может меняться.

Зависимость цели от внешних и внутренних факторов. На цель влияют как внешние факторы, в виде потребностей, мотивов, программ, так и внутренние – потребности, мотивы, программы самой системы, включая ее исполнителей. Цели могут возникать при взаимодействии (часто в виде конфликта) как между внутренними и внешними факторами, так и между внутренними факторами, между существовавшими ранее и вновь возникающими.

Возможность сведения задачи формулирования общей или глобальной цели к задаче структуризации целей. Это не только возможность, но и необходимость, помогающая в обеспечении понимания общей цели всеми исполнителями. При формулировании структуры целей тоже существуют закономерности:

зависимость способов представления структуры цели от стадии познания объекта или процесса. Цели могут представляться в виде декомпозиции обобщенной цели во времени, то есть с помощью сетевых структур, и в виде декомпозиции в пространстве при помощи матричных и иерархических структур как древовидных, так и со слабыми связями. На начальных этапах удобнее декомпозиция в пространстве: разделение неопределенной цели на более понятные, матричное представление позволяет выявить подцели наиболее существенные для системы, они определяются на пересечении двух или нескольких признаков структуризации. Возникновение слабых иерархий объясняется тем, что цели вышестоящих уровней слишком близки к идеальным устранениям, а представление исполнителей о целях и задачах не может обеспечить эти устремления.

Для представления подцелей в виде сетевой модели требуется хорошее знание объекта. Иногда сетевая модель формируется не сразу, а дополняется последующими целями по мере достижения отдельных. Такое представление удобно для управления. Наиболее перспективным является развертывание иерархических структур во времени, то есть при декомпозиции целей в пространстве и во времени.

Для древовидных иерархических структур в представлении структуры целей характерны следующие закономерности.

Проявление в структуре целей закономерности, целостности. В иерархической структуре целей и в любой иерархической структуре целостность проявляются на каждом уровне иерархии. Достижение целей вышестоящего уровня не может быть полностью обеспечено подцелями, хотя зависит от этого. Поэтому потребности и программы, влияющие на формирование целей, принято исследовать на каждом уровне иерархии. Таким образом, эффект целеобразования сохраняется для каждого уровня, большая неопределенность делится на более мелкие, так как они проще устраняются.