Создание сложных систем.

Процесс разработки сложной системы тоже сложная система в сложной среде. Отсюда проистинная вероятностная сущность взаимодействия компонент разработки между собой. К сложным системам относятся кибернетические системы высших классов и все эргатические системы (с участием человека), а также адаптивные роботы и автоматические линии гибких технологий (легко переоборудуются), промышленные комплексы, регионы, транспортные системы и все технические объекты, зависящие от неконтролируемых факторов.

Требования к этим системам разные, в первую очередь потому, что у них разный цикл жизни.

Примеры: космический зонд “Гюйгенс” имеет цикл около 15 сек., а згорел за 12 сек. (на Юпитере), космическая ракета имеет цикл жизни до 18 мин., а промышленные регионы имеют неограниченный цикл.

Сложная техническая система (СТС) характеризуется первым порядком сложности. Процесс её разработки определяется вторым порядком сложности, организация разработчик  третим, для создания такой организации требуется система четвёртого порядка сложности и т.д. (Например, Бог  8-й порядок сложности)

Реальный путь преодоления этой неопределённости только создание систем способных к развитию и смоорганизации.

Схема разработки СТС:

В кружках цифрами обозначено №№№ циклов:

1  Проблема

2  Тема

3  Отрасль

4  Конструирование

5  Проектирование

6  Производство

7  Монтаж

8  Отладка

Основные системные факторы здесь  обратные связи.

Соотношение времён этих циклов для разных систем разное. При разработке ПО это соотношение выглядит так:

М етод задания технических требований.

Относится к многокритериальным задачам.

_ij_i a_i_ib_i x={x_j}, i=1,…,n, j=1,…,m j_i1

Здесь j_i1 определяют относительную значимость всех условий и могут быть представлены чёткими или нечёткими величинами.

_i  функционалы качества

x_j  влияющие факторы

a_i, b_i  принятые ограничения

При разработке требуется достижение условия: , т.е. достижение экстремума.

Фактически оптимизируем сдвиг величин в сторону №№№ границы.

Достоинства метода:

1. Опора на опыт, наличие приемственности.

2. Традиционная структура требований

3. Нет трудностей учёта требований пользователя

4. Простота учёта ограничений.

Недостатки:

1. Недостаточный учёт противоречий части критериев.

2. Нет уверенности в необходимости достаточности требований.

3. Данная система не прогностична, по мере создания СТС требования могут устареть.

Эффективность организации.

Организации  это сложные эргатические системы, они имеют внутренние и внешние цели, внутренние и внешние критерии эффективности. Несовпадение внутренних и внешних критериев ведёт к антисоциальному поведению (банды, приписки и др.), а также к внутренним конфликтам в организации.

Критерии эффективности должны учитывать:

1. экономию времени для достижения постоянной цели;

2. оценки всегда эвристические, они должны идти от целого к частному;

3. эффективность системы должна оцениваться с точки зрения надсистемы.

Классификация организаций по внешним критериям:

1. Целепологающие  сами определяют себе цели и меняют их исходя из результатов (например, фирмы);

2. Целеустремлённые  имеют только одну цель, обычно это временная организация (временные комиссии по расследованию чего-либо);

3. Целенаправленные  цели задаются надсистемой (все государственные органы);

4. Целеориенированные  цели нечётко определены надсистемой и могут изменяться организацией.

5. Удовлетворенческие  удовлетворяют разные задания надсистемы.

6. Паразитические  потребляют ресурсы, а их цели для общества бесполезны.

Классификация организаций по тенденции к развитию:

1. Расширяет область деятельности или число целей, или усиливают значимость целей для надсистемы;

2. Деградирующие  сужающая или ослабляющая деятельность;

3. Преобразующие  находятся на стадии перестройки структуры.

Практически каждая организация входит в область аттрактора в среднем 1 раз в 10-15 лет, небольшие организации  1 раз в 7 лет. Предотвратить этот процесс можно заранее, перестроив структуру организации. Поэтому процветающие западные компании примерно один раз в 5 лет производят масштабную реорганизацию. Часто организация распадается на ряд конкурирующих между собой фирм.

100 лет назад журнал “Fortune” опубликовал список наиболее эффективных 100 компаний. Сейчас из этого списка осталась одна компания, все остальные разорились. В настоящее время 42% прибыли эта компания имеет от финансовых операций, 27%  производство авиадвигателей, остальное  электротехнические товары и оборудование.

Вывод: все преуспевающие компании через 10-15 лет должны менять профиль деятельности и структуру.

Конкретная деятельность организации может иметь разный характер:

1. Перспективная деятельность: maxЭ(T), TT₀ , где T₀  планируемый период.

2. Прогностическая: maxЭ(T), t₀tT, где t₀  текущее, T  планируемое

3. Нормативная: Э(Т)Э₀(Т), t=T, Э₀(t)  плановый показатель.

4. Удовлетворенческая  то же, что и нормативная, только сами выбирают Т.

5. Формальная  цели для Э(t) не определены.

6. Фиктивная.

Виды структур организаций:

1. Иерархическая. Каждая подсистема или подчинённая, или управляющая, или и то и другое. Есть, по крайней мере, одна только управляющая и хотя бы одна только подчинённая. Любая подчинённая непосредственно взаимодействует только с одной управляющей (например, армия, полиция и т.д.). В чистом виде такие структуры на практике не реализуются. В структурах такого типа всегда действуют неформальные связи.

2. Неиерархическая. Есть хоть одна система не управляющая и неподчинённая. Нет подсистем только управляемых или только подчинённых. Любая подчинённая система взаимодействует больше чем с одной управляющей. Структура мозга близка к такой структуре, это же относится и к природным системам.

3. Многосвязная. Каждая подсистема связана с несколькими и не является не управляемой и не подчинённой.

4. Сотовая структура. Наиболее эффективный и известный сейчас тип структуры. Состоит из отдельных сот (ячеек). Внутри ячеек сильная связь, между собой слабее.

Примеры: кафедры учебного заведения.

Организации террористов.

Венчурные фирмы  фирмы максимального риска. 90% из них разоряется в течение года. Однако прибыль для фирмы могут дать благодаря №№№ 10000% и более годовой прибыли. Такие фирмы вкладывают деньги в самые передовые технологические разработки и перспективное исследование. Здесь нет никакой иерархической подчинённости. В зависимости от технических работ руководство берёт на себя человек наиболее обознанный в этой сфере.

Каждая из сот состоит из людей, работающих в одной отрасли. Одновременно фирма производит несколько разработок и способна быстро менять направление деятельности. Большинство американских консалдинговых №№№. Правительство обеспечивает льготы фирме: мизерные налоги (0.5%), льготные кредиты при поручительстве государств, страхование от убытков и банкротств.

5. Слабоструктурированные системы (например, толпа людей).

Внутренние показатели эффективности организации связаны друг с другом, т.к. общий ресурс ограничен. Связь задаётся уравнением: q_i(t)=F_i(q_i(t),q_i(t-)), где   показатель запаздывания, q_i(t)  другие показатели. Операторы F_i зависят от W  величины ресурса и T  периода времени.

Взаимосвязи показателей:

1  требования к улучшению технологии,

2 – уровень технологии,

3 – качество продукции,

4 – скорость изменения качества продукции,

5 – затраты на единицу продукции,

6 – нормативное качество (стандарт),

7 – спрос,

8 – скорость увеличения потока продукции,

9 – цена,

10 – доход,

11 – скорость изменения дохода,

12 – плотность потока продукции,

13 – себестоимость.

Это связь для показателей производственных систем.

Виды управления:

1. Программное. Недостаток: слабая реакция системы на флюктуации (случайные воздействия).

2. Нормативное. U_i=f(q_i(t)-q_i^*), где q_i^*  нормативный показатель, q_i(t)  текущий. Недостаток: работает с отставанием.

3. Адаптивное. . Достоинство: высокие стабилизирующие особенности. Недостаток: слабая прогностичность результата.

Лучше всего, когда закон управления имеет следующий вид: