2.3.Возрастание и убывание энтропии и негэнтропии
Если в простых системах обмен информацией между уровнями снизу вверх и сверху вниз одинаков, то в сложной системе требуется рассматривать диалектическую пару: энтропия и информация. Причём сумма энтропии и информации в стабильной системе постоянна.
Согласно [28] сумма энтропии и информации в стабильном состоянии системы является постоянной величиной, изменяющейся только при изменении её структуры. Учитывая, что структура системы характеристика консервативная, верно выражение:
I + S = const, (2.0)
где I – мера информации; S – мера энтропии.
Это отношение постоянно и для подсистем.
При декомпозиции сложной системы на подсистемы или элементы с использованием графоаналитических методов системного анализа возникает синергетический эффект, заключающийся в том, что сумма информации о каждой подсистеме и энтропии в каждой подсистеме оказывается большей, чем сумма информации и энтропии самой системы, т.е.:
, (2.0)
Проведённый системный анализ приводит к увеличению знания об объекте исследования. Если представить систему в виде функциональной модели, то размер формализованной части в ней определяется количеством связей. Количество связей при декомпозиции системной модели увеличивается в геометрической прогрессии. Для оценки изменения количества связей применима логарифмическая функция. Оценим отношение формализованной части к неформализованной с помощью коэффициента организованности (R), определяемого как отношение негэнтропии к максимальной энтропии.
Показатель структурной организованности [18]:
, (2.0)
где R – коэффициент организованности системы; Эмакс – максимально возможная энтропия системы; Эреал – реальная (фактическая) энтропия системы; Sмакс – максимально возможное количество связей; Sнеопр – число неопределённых состояний; НЭ – негэнтропия системы.
Оценка максимального числа связей в системе:
, (2.0)
где n – число функций; m – число входов и выходов.
Оценка числа неопределённых связей:
, (2.0)
где Sопред – число определённых состояний в функциональной модели.
Исследования [18] показали, что показатель структурной организованности уменьшается с увеличением уровней системной модели в несколько раз.
Рассмотрим применение показателя структурной организованности в качестве критерия для управления структурой бизнес-процесса при изменении количества связей. Над системой можно осуществить управление с помощью добавления кванта ∆НЭ (информации) с целью компенсации случайных энтропийных факторов:
, (2.0)
где НЭнач – начальная негэнтропия в системе менеджмента качества (СМК); ∑∆НЭ – сумма негэнтропии, вводимой в систему за период времени t; ∑∆Э – сумма энтропии за период времени t.
Снижение энтропии ведёт к увеличению организованности, упорядоченности, но может лишить необходимых степеней свободы. С другой стороны, рост энтропии может обернуться хаосом и потерей управляемости в системе. Таким образом, нужно находить равновесное состояние между уровнем энтропии и негэнтропии. Эффективное управление бизнес-процессом достигается при нахождении показателя структурной организованности в пределах неравенства 2.9:
, (2.0)
где RСМКмин, RСМКмакс – границы эффективного управления.
Значение показателя R как критерия определяет компромисс между формализованной частью бизнес-процесса и его неформализованной частью, определяющей степень свободы при его выполнении, т.е. между энтропией и информацией.
Для выпускающей кафедры вуза организованность будет определяться по числу формализованных функций преподавателей. Излишний рост организованности приведёт к снижению творческой активности преподавателей и неизбежному падению качества научных результатов преподавателей. Снижение организованности может привести к падению исполнительской дисциплины, нарушениям учебного процесса и отсутствию интереса к научным исследованиям. Следовательно, необходим поиск равновесного состояния организованности для управления выпускающей кафедрой вуза (рис.19).
Рис.19. Пример обеспечения баланса между высокой и низкой организованностью кафедры
Таким образом, в стабильном состоянии, при постоянстве структуры и сохранении гомеостаза (гомеокинеза) система имеет относительное равновесие между энтропией и информацией, в случае нарушения структуры, система переходит в состояние энтропии. Наличие стабильной фазы позволяет измерить энтропийные характеристики системы (организованность), а значит управлять ими. Основной приём для управления организованностью состоит в увеличении информации и формализации процессов в системе.