1406

Тема 2. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЦЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Понятие и структура системы управления. Цель системы управления.

Свойства цели системы управления.

Понятие и структура системы управления

Одни западные теоретики (Д. Клиланд и В. Кинг) определяют управление как «процесс, ориентированный на достижение определенных целей» Другие (С.А. Оптнер) считают управление целью обратной связи. «Обратная связь «воздействует» на систему. Воздействие есть средство изменения существующего состояния системы путем возбуждения силы, позволяющей это сделать». Действия обратной связи могут превзойти действия существующего входа системы в зависимости от места, времени, формы, интенсивности, содержания и длительности воздействия. Тот, кто решает проблему, должен вмешиваться в существующее состояние (ситуацию), чтобы выполнить свою цель. При всем многообразии форм воздействия их можно разделить на два класса: воздействия, изменения, приводящие к деградации, разрушению системы, уменьшению степени ее организованности и воздействия, изменения, соответствующие развитию системы, увеличению степени организованности. Э.А. Смирнов считает, что «процесс организации отражает количественные и качественные изменения объекта управления на всех его фазах, этапах и стадиях. Если

изменений нет, то нет и самого процесса».

Следовательно, специалист или руководитель, разрабатывающий решение, должен позаботиться о рациональном наборе воздействий, чтобы добиться устойчивого процесса и достигнуть поставленной цели.

Процесс целенаправленного воздействия на систему, обеспечивающий повышение ее организованности, достижения того или иного полезного эффекта, и называется управлением.

Системы, в которых протекают процессы управления, называются

системами управления.

Понятие системы управления характерно для теории автоматического управления. Система управления может быть определена как «система, состоящая из управляющего объекта и объекта управления». Например, по схеме автомобиль и водитель, самолет и его автопилот, командир и поздравление и т.д.

Поскольку управление – специфическая функция, она реализуется определенными элементами системы. Система в процессе своего функционирования разделяется на управляющую и управляемую подсистемы. В системах не может быть бесцельных процессов, поэтому если есть цель

11

деятельности, то должно быть управление достижением этой цели и сама деятельность по ее достижению.

Таким образом, налицо разделение функций управляющей и управляемой подсистем. Подобное разделение объективная необходимость, вызванная усложнением процессов деятельности во всех ее областях, постоянным ростом общественного характера деятельности, увеличением взаимосвязей различных процессов. Появляется необходимость согласования целей и усилий индивидуумов, коллективов предприятий, отраслей и т.д., управления их совместной деятельности.

На рис. 2 представлена структура систему управления.

Система формирующая управляющее воздействие u(t), называется управляющей подсистемой. Система, испытывающая на себе внешние воздействия, называется управляемой подсистемой (объект управления). Обе эти системы в совокупности с учетом их взаимодействия образуют уже новую систему управления, как совокупность двух подсистем (управляющей и управляемой).

Связь от управляющей подсистему к управляемой называется прямой связью. Такая связь имеется в любой без исключения системе управления (иначе не будет возможности управлять), противоположенная по направлению действия связь (от управляемой к управляющей) называется обратной

12

связью. Понятие обратной связи является фундаментальным в технике, природе и обществе.

На рис. 3 показан процесс возникновения механизма управления и обратной связи.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ МЕХАНИЗМА УПРАВЛЕНИЯ

ДВИЖУЩАЯ СИЛА

Целенаправленная борьба противоположностей положительной и отрицательной сторон процесса развития

ОТКЛОНЕНИЕ

Универсальный элемент взаимодействия, присущий любым системам

Без отклонения нет информации и процесса управления, нет развития

«Самоотклонениеотнормыслужитстимуломвозвращениякнорме» (П.К. Анохин)

Неотъемлемый атрибут прогресса и самосовершенствования функциональных систем

ИСТОЧНИК ОТКЛОНЕНИЯ

Окружающая среда

Система вне среды не может быть активной, ибо только взаимодействие со средой, возникающее при этом отклонении, противоречия, создает необходимое условие активности системы, ее самовыдвижение в направлении самосохранения

ПЕРЕРАСТАНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ В ОБРАТНУЮ СВЯЗЬ

Функциональные системы возникли под взаимодействием внешней среды благодаря качественному упорядочению связей: информация как отражение, как сигнал отклонения стала образовывать (в виде отрицательной обратной связи) замкнутые контуры саморегуляции – гомеостазис

Рис. 3. Процесс возникновения механизма управления и обратной связи

13

Цель системы управления

Цель системы управления определяется как вариант удовлетворения исходной потребности, выбранной из некоторого множества альтернатив, сформулированных на основе специального знания.

Потребность – категория объективная.

Цель – субъективная категория, определяемая имеющимся опытом. Результат – это мера достижения конкретной цели, т.е. мера удов-

летворения потребности.

Цель есть конкретное выражение потребности, сформулированное на основе имеющегося опыта и определяющее конкретное функционирование создаваемой системы. Отсюда возникает причинно-следственная цепочка

(рис. 4).

ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННАЯ СВЯЗЬ

ПОТРЕБНОСТЬ ЦЕЛЬ ПРОЦЕСС РЕЗУЛЬТАТ

Цель – это совокупное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реальных возможностях, оцененных по результатам опыта

СВОЙСТВА ЦЕЛИ

цель находится в непосредственной зависимости о потребности и является в этом процессе ее прямым следствием

выбор цели сугубо субъективный, то есть выбор основан на конкретном значении индивида или сообщества

цель конкретна

цель всегда несет в себе элемент неопределенности, что приводит к некоторому «рассогласованию» фактически полученного результата и той модели, которая была сформирована

наличие неопределенности в исходной модели делает цель средством оценки будущего результата

ВИДЫ ЗАДАНИЯ ЦЕЛЕЙ:

требуемое конечное состояние системы

требуемый порядок смены состояний – движения системы

требуемое «направление» движения системы без фиксации конкретной конечной точки

Рис. 4. Понятие цели системы управления

14

Потребность цель функционирование (управляемой) системырезультат.

Реализация потребности связана с возможными альтернативами путями ее реализации. Выбор альтернативного варианта связан с оценкой возможностей на данном уровне знания, т.е. определяется не только выбором определенной и конкретной совокупности методов и средств, обеспечивающих реализацию модели в данных условиях.

Потребность – это то, что объективно связывает человека (и вообще живое) с внешней средой (миром), в том числе и с социальным, как некоторое (определяющее) условие обеспечения его жизнедеятельности и существования.

Существование субъектов поддерживается возникновением и удовлетворением потребностей. Для живого вообще потребность определяется как «объективно присущие живому организму требования условий, необходимых для его сохранения и развития». Для людей она движущая «пружина» поведения и сознания, определенная зависимость человека от внешнего мира, ее нужда в таких предметах и условиях, которые необходимы для ее нормальной жизнедеятельности, для самоутверждения и развития.

Цель – это совокупное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реальных возможностях, оцененных по результатам опыта.

Свойства цели

Свойства цели:

цель находится в непосредственной зависимости от потребности и является в этом процессе ее прямым следствием;

выбор цели сугубо субъективный, то есть выбор основан на конкретном значении индивида или сообщества;

цель конкретна;

цель всегда несет в себе элемент неопределенности, что приводит к некоторому «рассогласованию» фактически полученного результата и той модели, которая была сформирована;

наличие неопределенности в исходной модели делает цель средством оценки будущего результата.

Рассмотрим некоторые соотношения потребности и цели в социальных образованиях. Известно, что каждый человек индивидуален и одновременно является социальным элементом, будучи членом определенного сообщества, определенной социальной организации. Принято считать, что требование (предписание, директива) «вышестоящей» организации безусловно для «нижестоящей», и поэтому, следовательно, автоматически

15

трансформируется в цель для него, которую необходимо также безусловно реализовать.

Однако это не совсем так. Рассмотри варианты трансформации требований в цель.

Требование определяет все элементы цели. В этом случае «проблема выбора» для социального элемента отсутствует полностью.

Требование не ограничивает условия реализации, точно определяя остальные элементы. В этом случае уже социальному элементу надо формировать решение (цель), как создать условия, чтобы предписанные способы использования предписанных средств привели к требуемому результату.

Требование не ограничивает условия и методы реализации, однако точно предписывает модель результата и совокупности средств ее реализации. Свобода выбора в достижении цели расширяется, так как индивид вправе использовать данные в его распоряжении средства «по своему усмотрению», лишь бы получить необходимый результат.

Требование предписывает только точные параметры модели резуль-

тата. Социальный элемент имеет полную «свободу выбора» в рамках средств, имеющихся в его распоряжении. В этом случае предписанная модель войдет в состав совокупной цели, а остальные компоненты сформулируются на основе его знания в виде принятого решения, каким образом реализовать исходное требование.

Требование не имеет никаких ограничений. Случай, когда требование не несет в себе необходимости конкретных предписаний по всем компонентам цели. Рассмотри соотношения между целью, характером деятельности и видом результата.

Созерцательная деятельность (отдых, необычная обстановка и др.). Сознание может воспринимать, а может и не воспринимать какие-

нибудь существующие в памяти образы.

Для созерцательной деятельности характерно отсутствие левой установки и «отсутствие» результата.

Деятельность носит характер эксперимента. Субъект действия соз-

дает некоторую «исполнительную» систему из имеющихся (известных) средств, при известных методах и условиях однако модель результата точно не определена. Следовательно, не определен и момент фиксации результата. В этом случае говорят о постановке эксперимента и о результатах эксперимента, положительных или отрицательных. Для экспериментальной деятельности характерны наличие цели, неопределенность результата.

Исследовательская деятельность – потребность познания, познава-

тельно-практическая потребность. Для исследовательской деятельности характерно наличие цели, результаты деятельности способны быть полезными в будущем, если будут обнаружены.

16

Производственная деятельность субъект действия создает некоторую «исполнительную» систему при полной определенности компонентов цели, в том числе и модели результата.

Цель реальных систем можно свести к трем основным видам формального их задания:

требуемое конечное состояние системы;

требуемый порядок смены состояний – движения системы;

требуемое «направление» движения системы без фиксации конкретной конечной точки.

Сущность выработки управляющих воздействий (управлений) – выявление отклонений параметров системы от нормы, которые затрудняют достижение цели управления.

Отклонения параметров системы от нормы образуются за счет воздействия внешней и внутренней среды. Без отклонения за счет информации, а следовательно, и процесса управления.

Под законом управления понимают формирование (выработку решений) и реализацию управляющих воздействий (управлений), выбранных из множества возможных на основании определенной информации, обеспечивающей желаемое движение (функционирование, поведение) объекта, приводящее к поставленной цели.

Эффективность управления системой рассматривается как степень достижения цели функционирования. Эффективное решение выбирается из множества решений с помощью правила, которое называется критерием (мерой) выбора решений.

Тема 3. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ИССЛЕДОВАНИИ СИСТЕМ

Классификация и основные закономерности систем. Системный подход к исследованию.

Системный стиль мышления.

Классификация и основные закономерности систем

Системы классифицируются на:

1)целостные, в которых связи между составляющими элементами прочнее, чем связи этих элементов с внешней средой, и суммативные, у которых связи между элементами одного и того же порядка, что и связи их элементов со средой;

2)органические и механические;

3)динамические («нечто такое, что может изменяться с течением времени») и статические;

17

4)«открытые», то есть обменивающиеся с окружающей средой веществом, информацией и энергией, и «закрытые»;

5)«замкнутые» и «разомкнутые»;

6)«самоорганизующиеся» (если их изменение происходит автоматически) и «неорганизованные»;

7)управляемые и неуправляемые;

8)стабильные и нестабильные и т.д.

При характеристике системы выделяют несколько основных параметров:

1)структуру (способ взаимосвязи и взаимодействия ее компонентов);

2)функции системы и ее компонентов (роль, которую они выполняют);

3)целесообразность, иерархию структурных уровней и др. Самоуправляемым системам присуща сложная сеть причинно-след-

ственных зависимостей, которая непрерывно видоизменяется благодаря как внешним воздействиям среды, так и внутренним воздействиям компонентов. Задача управления состоит в том, чтобы стабилизировать систему, привести в соответствие с закономерностями, придающими ей динамическое равновесие, качественную определенность и целостность.

Все системы обладают определенными объективными закономерностями. Основными закономерностями систем являются:

целостность;

неаддитивность;

эмерджентность;

синергизм;

обособленность;

совместимость;

адаптивность.

Рассмотрим сущность и характеристику приведенных закономерностей, отражающих поведение систем во времени и пространстве.

Целостность системы характеризуется рядом свойств и особенностей. Многогранность целостности заключается в наличии у всей системы общей цели, а также дифференциации, интеграции, симметрии, асимметрии. Понятие «дифференциация» отражает свойство расчленения целого на части, проявление разнокачественности его частей. Противоположное ему понятие «интеграция» связано с объединением совокупности соподчиненных элементов в единое образование. Симметрия и асимметрия отражают степень соразмерности частей в пространственных и временных связях системы.

Неаддитивность системы означает появление нового качества системы, возникающее в результате интеграции отдельных элементов или подсистем в единое целое. То есть сумма эффектов от реализации отдельных элементов или подсистем не равна эффекту от реализации системы в

18

целом. Эффект от системы в целом больше, чем эффект от суммы эффектов отдельных элементов или подсистем. Такое положение обусловлено тем, что при декомпозиции системы происходит неизбежный разрыв горизонтальных и вертикальных связей в системе, что в свою очередь приводит к потере качества взаимодействия отдельных элементов или подсистем. В этом случае идет процесс потери эффекта от системного взаимодействия элементов и подсистем.

Эмерджентность означает появление у системы эмерджентных свойств, которые не присущи составляющим ее элементам. Она является одной из форм проявления диалектического принципа перехода количественных изменений в качественные. При формировании системы как органического целого за счет вовлечения новых элементов или вследствие преобразования структуры взаимосвязей между элементами ее части возникают качественные изменения. Так что некоторый объект как элемент целостной системы не тождествен аналогичному объекту, взятому изолированно. Например, в естественных науках эмерджентные свойства при проведении химических реакций описываются в форме естественнонаучных законов и закономерностей.

Эмерджентность в социально-экономических системах весьма разнообразна. На макроуровне с эмерджентными свойствами связаны такие явления, как социальный престиж, реализация крупномасштабных мероприятий, прежде всего в области фундаментальных исследований. На микроуровне выражением эмерджентности являются эффект крупного производства, эффект агломерации, социальные последствия ускоренной урбанизации. Любой эффект взаимосвязи и взаимодействия, неаддитивный по отношению к локальным эффектам, следует рассматривать как проявление эмерджентности. Интересы системы, связанные с усилением позитивных и ослаблением негативных эмерджентных эффектов, называются эмерджентными интересами.

Синергизм означает однонаправленность действий, происходящих в определенной системе, результатом чего является повышение конечного эффекта. При однонаправленной деятельности отдельных людей, объединенных единой целью и решением одних и тех же задач, появляется дополнительный эффект, который в конечном итоге приводит к повышению эффективности конечного результата. Нарушение однонаправленности действий людей в любой системе приводит к потере эффекта синергизма. К сожалению, научного обоснования такого явления пока нет.

Проявление закономерности синергизма обусловлено тем, что системе, как правило, присуще свойство мультипликативности. Мультипликативность заключается в том, что отдельные эффекты системы в таком случае обладают свойством умножения, а не сложения. В любой социальноэкономической системе синергизм проявляется в результате однонаправ-

19

ленности сознательной деятельности всех членов коллектива, которые обязаны руководствоваться целями и задачами системы. Наибольшее влияние на развитие положительного синергизма в социально-экономических системах оказывают высокий уровень общей и профессиональной культуры, хорошее знание психологии людей, этика поведения, высокий уровень морально-этических качеств и профессиональное использование методов управления и мотивации труда каждого члена коллектива.

Обособленность означает закономерность систем или подсистем и заключается в некоторой изолированности систем или подсистем от взаимодействия с другими системами или подсистемами в общей иерархии построения систем. Она проявляется, прежде всего, вследствие принятия решений, касающихся только определенной системы, не предусматривающей интересы более высокой системы. Например, на ограниченной территории любого государства могут приниматься законы, противоречащие интересам государства в целом.

К числу важнейших закономерностей систем относится их совместимость. Под совместимостью понимается взаимосвязанность элементов и подсистем одной системы с элементами и подсистемами других систем. Помимо этого система должна быть совместима с системами более высокого порядка через имеющиеся у нее входы и выходы.

Под адаптивностью понимается закономерность, связанная с приспособлением системы к изменяющимся внешним и внутренним параметрам ее существования. Адаптивность тесно связана с понятием «саморегулирование». Ее сущность можно проиллюстрировать на примере подготовки космонавтов для полета в космос. Перед полетом в космос космонавты в течение длительного времени проходят подготовку в условиях, близких к космическим. Для этого они тренируются в условиях невесомости, перегрузок организма, соответствующих будущим условиям. То есть космонавт как биологическая система должен пройти процесс адаптации в земных условиях для того, чтобы сохранить свою работоспособность с прежней эффективностью в околоземном пространстве.

Знание закономерностей, которыми обладают системы, позволяет исследователям заранее предсказать форму их поведения при каких-либо изменениях в окружающей среде. Это в свою очередь позволяет принимать более эффективные решения для процесса регулирования будущих событий.

Системный подход к исследованию

Системный подход все в большей мере применяется в управлении социальными процессами, реализуясь в виде программно-целевого подхода, а также при решении других вопросов теории и практики управления. Но, порой, он абсолютизируется до такой степени, что создаются

20