Система

Во время Второй мировой войны знаменитый американский ученый Норберт Винер разрабатывал теорию, с помощью которой создавались механизмы сопровождения и уничтожения летящих целей противника. Одним из ключевых аспектов этой проблемы было создание контура обратной связи. Информация с экранов радаров о положении цели использовалась для расчета поправок, прогнозирующих движение цели. С учетом этих поправок наводились орудия. Затем эффективность этих поправок вновь оценивалась с помощью радара, вновь производились расчеты, и так далее до уничтожения цели. Этот механизм работал совершенно одинаково и в случае, когда расчеты делались машинами, и тогда, когда поправки рассчитывались людьми.

Важнейшая догадка Н. Винера заключалась в том, что сходные механизмы обратной связи используются во всех видах целенаправленной деятельности: и тогда, когда человек берет со стола коробку спичек, и тогда, когда головка подсолнуха поворачивается за солнцем. Разработанная им и его соратниками теория установила сходство между используемыми в различных науках механизмами управления. Оказалось, что сложные технические системы, экосистемы, человек, государство, коммерческая компания являются сходными объектами с точки зрения механизмов управления. У всех этих систем есть ряд общих черт:

1. Системы настолько сложны, что невозможно их строгое математическое описание.

2. Все они — стохастические (вероятностные), а не детерминированные системы.

3. Количество факторов, воздействующих на систему, намного больше числа факторов, с помощью которых можно этой системой управлять.

Определение: под системой понимается совокупность взаимодействующих элементов (или объектов), реализующих общую функцию (функции).

Мы будем рассматривать открытые системы, функции которых проявляются только во взаимодействии со средой. Это означает, что такая система обменивается со средой веществом, энергией, информацией. Процесс взаимодействия элементов системы друг с другом либо всей системы со средой — чуть ли не единственная возможность анализа элементов системы либо самой системы. При таком определении системы любая группа людей, совместно реализующих любую общую цель, представляет собой систему, где люди — элементы, а их деловые взаимоотношения подчинены единственному стремлению — выполнить общую задачу. Организация как особый вид группы с очевидностью представляет собой частный вид системы — социальную, или социотехническую. Например, допустим, что автомобиль — это некая система. Автомобиль с шофером — это уже другая система, где главным становится взаимодействие шофера с педалями, рычагами, кнопками, рулевым колесом. Езда в автомобиле по городу — это взаимодействие системы «человек — автомобиль» с системой «дорожное движение».

Прежде чем описывать свойства систем, необходимо отметить, что любая система реально существует в конечном времени и пространстве. Из этого положения можно вывести ряд важных следствий:

1. Конечность пространства системы означает, что у любой системы существуют границы и вне их — среда. Среда — это совокупность всех объектов, изменение свойств которых воздействует на рассматриваемую систему, а также те объекты, чьи свойства меняются под воздействием этой системы.

2. Время, в которое происходят внутрисистемные взаимодействия или взаимодействия системы со средой, может быть сколь угодно мало или, наоборот, сколь угодно велико по отношению ко времени наблюдения за поведением системы. Отсюда следует вывод, что наблюдатель, пытающийся описать и проанализировать систему, должен:

а) находиться за границами системы;

б) находиться на таком «расстоянии» от системы, чтобы иметь возможность наблюдать не только внутрисистемное взаимодействие, но и взаимодействие системы со средой;

в) время наблюдения должно быть адекватно времени наблюдаемых взаимодействий.

Эту схему хорошо иллюстрирует анализ биологических систем, например взаимодействия численности популяций песцов и леммингов на севере России или лисиц и зайцев на севере Канады. Если рассматривать численность популяции каждого вида, то в течение примерно четырех лет наблюдается рост — падение — рост — падение числа особей. Для каждой из популяционных пар эта зависимость обратно пропорциональна. В тот год, когда появляется наибольшее количество зайцев, количество лис минимально. На следующий год растет количество лис, но падает количество зайцев. На третий год — минимально количество зайцев и максимально количество лис. На четвертый год численность лис падает, а количество зайцев растет. Рассмотрение динамики численности популяции отдельного вида не дает ответа на вопрос, почему это происходит. Только наблюдение за тем, как взаимодействуют виды между собой, дает возможность понять причину изменения численности. Пространство наблюдения — это места обитания животных. Время наблюдения должно быть больше того времени, за которое проходит цикл изменения численности популяции.

В коммерческих организациях полным аналогом описанных экосистем являются сезонные циклы производства и потребительского спроса на отдельные товары, например электрообогреватели. Любую систему можно представить как процесс взаимодействия некоего количества подсистем, каждая из которых может быть рассмотрена как отдельная система со своей основной функцией и границами. Тогда другие подсистемы будут выступать для нее элементами среды. Система «автомобиль — водитель» является подсистемой системы «городское дорожное движение», которая, в свою очередь, является подсистемой системы «город», последняя является подсистемой системы «государство» и т. д. У всех открытых систем есть ряд общих основных свойств.

Базовая схема управления «ЧЕРНЫМ ЯЩИКОМ»

Описывая «черный ящик» как модель объекта управления, мы установили, что существуют функции, связывающие воздействие на входе и выходную реакцию системы. Такая функция называется переходной. Функция — это математическое описание развернутых во времени наблюдаемых отношений выходных реакций системы к входным воздействиям. Поскольку математическое описание очень сложно и не всегда возможно, то на практике «черный ящик» описывается не с помощью понятия «функция», а понятием «набор факторов», которое позволяет описать его конкретные состояния в данный момент времени. Таким образом, «черный ящик» как модель объекта управления описывается как набор входных факторов и соответствующий им набор выходных факторов.

Теперь дадим определение управлению. Управление — это процесс целенаправленных действий, переводящий систему из известного исходного состояния в описанное желательное состояние. Следовательно, для того чтобы управлять, необходимо:

1) знать набор входных факторов управляемого объекта;

2) знать набор соответствующих выходных факторов;

3) задать набор факторов, описывающих желаемое состояние системы.

Этот последний набор факторов мы будем называть уставкой.

Такой подход к управлению системой позволяет задать базовую схему. Таких схем в литературе множество. Мы приведем здесь простейшую из них, так как она наилучшим, на наш взгляд, образом позволяет выделить главное в системном понимании управления.

Схема 2 хорошо знакома инженерам, техникам, механикам, потому что она является иллюстрацией любой — от простых до самых сложных — схем управления системами. Выходные факторы системы сравниваются с уставкой. Рассогласование, то есть разница между значением факторов и значением уставки, попадает в аналитическое устройство, которое вырабатывает решение. Далее это решение попадает в исполнительное устройство, которое вырабатывает воздействие, поступающее на вход «черного ящика». Все вместе это не что иное, как петля обратной связи.

Приведем несколько примеров того, что в организациях, в отличие от технических систем, мы понимаем под термином «уставка». Для банков ЦБ РФ установлен размер минимального начального уставного капитала — введено нормативное требование. Для них же установлены и правила ведения бухгалтерского учета. Для иностранцев, желающих участвовать в банковском бизнесе России, установлено ограничение-, они не имеют права владеть более чем 12% уставного капитала банка. Организации, строящие в Москве гипермаркеты, рассчитывают на захват определенной доли рынка, т. е. предполагают получить некий желаемый фактор состояния своей системы в будущем. Мы используем термин «уставка». В нашем понимании он обобщает понятия «нормативные требования», «правила», «ограничения» и «фактор желаемого состояния».

Здесь, ко всему прочему, мы сталкиваемся с проблемой профессио-нальных терминов. Инженерам известно и понятно слово «уставка»,социальным психологам понятно выражение «нормативное требование», специалисты по системам говорят о «факторах желаемого состояния системы». Содержание всех этих терминов обозначает то, с чем сравниваются выходные факторы любой системы.

Управление начинается с отслеживания выходных данных, факторов системы при заданных входных, которые сопоставляются с уставкой, продиктованной, как правило, извне. Например, в простой механической системе — бачке для ватерклозета — функцию уставки выполняет поплавок: он поднимается вместе с уровнем поступающей воды до заданной точки, затем поступление воды перекрывается. Не всегда уставка задается жестко, в ряде случаев параметры системы ограничиваются только снизу (не менее некоего значения) или сверху (не более некоего значения). Бывает, что размеры уставки предлагаются и более сложным способом.

Уставка диктуется проектировщиком, хозяином, потребителем, управленцем на основе их представлений о желаемом, требующемся выходе системы.

Если четко представлять себе нормативные требования на выходе, легко можно рассчитать необходимые ресурсы на входе. Достаточно вспомнить истории о «наших» разведчиках и «их» шпионах, которые, отслеживая потоки поступающих в некую организацию ресурсов, делали выводы о продукции на выходе. Так, вывод о том, что немецкая армия не готовилась к зимней кампании 1941 года в России, исходил из того, что немецкая интендантская служба не закупала овчину для зимней одежды. Стало быть, оценивался вход «черного ящика», на выходе которого должны были быть тулупы.

Если при заданном входе «черный ящик» выдает соответствующие нормативам показатели постоянно, то все управление системой сводится лишь к наблюдению и контролю, что часто может осуществляться автоматически без участия человека. Примерами простых применений такой полной схемы управления могут являться современные устройства по поддержанию температуры в помещении. Потребитель или управленец (они могут быть представлены в одном лице) задают уставку—ту температуру, которая им нужна. Если реальная температура в помещении отличается от заданной, аналитическое устройство фиксирует это и подает команду на исполнительное устройство. Исполнительное устройство включает нагревательный прибор, который поднимает температуру в комнате до необходимой величины, и тут же отключает его, чтобы сработать вновь при поступлении очередной команды.

Для иллюстрации схемы управления «черным ящиком» мы использовали простейшие примеры технических систем, но эта схема является принципиальной и неизменной для систем любой сложности.

Насколько бы сложными ни были процессы, протекающие внутри «черного ящика», для управления им существенно не то, что происходит внутри него, а знание входов, соответствующих выходов и уставок. Такое примитивное описание управления уже позволяет сделать ряд практических выводов, причем принципиальных:

1. Для того чтобы управлять организацией или ее подразделением, нужно четко представлять себе объект управления («черный ящик»). Невозможно управлять тем, что не обозначено ясными границами, что не может быть описано как «черный ящик», имеющий вход и выход.

Должны быть заданы уставки к этому «черному ящику», без которых невозможно управлять и оценивать эффективность управления.

Дата добавления: 2014-01-04