Особенности системного анализа социально-экономических систем (СЭС) и возможности использования компьютеров в подготовке и принятии решений

Закон жизненного цикла и возможность наличия множества циклов в каждом периоде жизни системы. Всякая система имеет свой жизненный цикл, включающий зарождение, развитие, устойчивое состояние, старение, деградацию и разрушение системы. Цикличность на разных этапах существования свойственна большинству систем

Закон согласования и различия частей системы, Индивидуальные характеристики подсистем, частей и элементов системы должны быть согласованы. между собой, но разнокачественные составляющие структурно не зависимы и границы между ними не стираются.

Закон сохранения и взаимосвязи потоков материи, энергии и информации. Потоки материи, энергии и информации в любой системе сохраняются в определенных пределах и взаимоувязаны. Всякое изменение и нарушение взаимосвязи их приводит к изменению режима функционирования системы.

Этот закон является обобщением законов сохранения материи, энергии и информации. Каждая система имеет ограниченный диапазон живучести и сохранения равновесия с окружающей средой.Многие системы сохраняют жизнеспособность и устойчивость при изменениях потоков материи и энергии до 10% (закон 10%). Особенно наглядно проявляется этот закон в технических и технологических системах, где изменение потоков материи, энергии и информации неминуемо приведет к изменению функционирования.

6. Закон лимитирующего фактора. Возможность существования системы, ее устойчивость, определяется фактором находящемся в минимуме, или имеющим наихудшее значение, «слабое звено».

Если хотя бы один фактор существования системы ухудшается, то именно этот фактор может стать причиной деградации системы, а благополучие других факторов не спасет ее. Из него следует, что необходимым условием прогресса является недопустимость ухудшения ни одного из важных для жизни системы факторов. Этот закон главнейшее положение для расчета возможного урожая. Он определяется количеством солнечной радиации, воды, тепла, элементами питания и дыхания. Каждую из этих составляющих нельзя заменить другой, и урожай определяется по той составляющей, которая дает минимальный урожай.

В соответствии с принципом увеличением идеальности, высказанным Г. Лейбницем, гармоничность отношений между частями системы по ходу истории увеличивается. Этот принцип верен для развивающихся систем, но может не выполнятся для деградирующих систем. Согласование не означает, что разница между составляющими системы должна стираться, а границы между ними исчезать, так как разнокачественные составляющие системы всегда структурно независимы. Так в стабильном биоценозе растения, травоядные, хищники и бактерии, связаны и взаимно согласованы и в то же время четко разделены, поскольку поедают друг друга.

При зарождении и развитии системы большая часть потребляемой материи, энергии и информации используется для создания подсистем и повышения разнообразия и эффективности системы. В зрелом возрасте система имеет максимальную устойчивость, эффективность и разнообразие. В период старения и деградации большая часть потребляемой энергии, материи и информации используется для поддержания системы в рабочем состоянии (эксплуатация старого автомобиля).

Старение и деградация самоорганизующихся системах идет, как правило, ускоренными темпами и его период во много раз короче, чем период развития и зрелого состояния. Старение заканчивается очередным быстротекущим кризисом системы, с которым она уже не может справиться и разрушается или гибнет. Этот закон легко прослеживается на примере жизненного цикла живых существ, и на истории развития могучих государств и цивилизаций, которые создавались и развивались века и тысячелетия, а разрушались в считанные годы. Классический пример, это жизненный цикл человека, его рождение, детство, юность, зрелые годы, старение и смерть.

Примерами циклов в жизни системы являются суточное вращение Земли и годовое обращения ее вокруг Солнца, приливы и отливы моря, четырехтактный цикл двигателей, разнообразные циклические процессы в технике, вдох и выдох живых систем, суточные, недельные, месячные и годовые циклы в жизни человека и социально-экономической системы.

Важнейшие общие системные законы для самоорганизующихся систем и примеры их применения.

9. Закон чередования спокойных и кризисных периодов развития. Эволюция всякой системы имеет спокойные периоды, где поведение системы предсказуемо и малые возмущения приводят к малым изменениям в системе, они как бы гасятся. И периоды кризисов или бифуркаций, когда система становится неустойчивой и ее дальнейшее развитие становится непредсказуемым. Малые возмущения могут вызвать большие изменения в системе и перевести ее на другую траекторию развития, где система будет развиваться по другим законам или разрушится. Это важнейшее положение синергетики. Наглядным примером может быть эволюция любой самоорганизующейся системы, например жизнь человека или история страны.

10. Закон необратимости эволюции. Система не может вернуться к пройденному ею состоянию, даже если она снова попадает в прежнюю среду обитания. В сложных самоорганизующихся системах часто наблюдается повторение пройденных этапов, но повтор делается не по кругу, а по спирали, каждый раз на новом уровне развития системы. Ни одна цивилизация или страна не может дважды проходить одинаковый этап развития, даже если условия ее существования остались неизменными. Повзрослевший человек, приехав в родной дом, где все осталось, как в детстве, уже не может вер

нуться в детство. Из-за смены воды в потоке нельзя дважды войти в одинаковую реку.

11. Закон самосохранения и устойчивости. Выживание как главная первоочередная цель системы. Всякая самоорганизующаяся система стремиться к самосохранению и поддержанию устойчивого равновесия с окружающей средой. Именно самосохранение и устойчивое существование в окружающей среде, есть главная, первоочередная цель всякой системы. Доказательством служит тот факт, что погибшим системам цели уже не нужны! Любой организм или саморегулирующаяся техническая система поддерживают устойчивое равновесие с окружающей средой для нормального функционирования.

12. Закон приоритетности общесистемных целей, законов и правил поведения над целями, законами, и правилами поведения для частей системы. Если части системы перестают подчиняться общесистемным законам и правилам или проявляют тенденцию существования по своим законам и правилам, то вся система разваливается. Примеры тому раковые клетки в живом организме, которые живут по своим законам, отравляют весь организм и гибнут вместе с ним. В обществе или стране это "парад суверенитетов" регионов, приводящий к хаосу или развалу страны, как единой системы. Отказ в работе части технической системы приводит к ее разрушению. Законы с 12, 18 и 19 подробнее рассмотрены автором в работе [2].

13. Закон наследственности и изменчивости. Всякая развивающаяся система имеет два типа подсистем с противоположными функциями. Первый тип подсистем стремиться сохранить, передать по наследству, достигнутое состояние системы. Второй, способствует изменению системы и способа ее функционирования для лучшего приспособления к изменениям окружающей среды. Эти подсистемы обеспечивают надежность и устойчивость системы в стабильной и изменчивой окружающей среде. Наследственность и изменчивость, основные факторы теории эволюции Дарвина. Все развивающиеся технические системы (компьютеры, транспортные средства, системы жизнеобеспечения и другие), наследуют структуру и функции предшественников и содержат новые структуры и функции, которых ранее не было.

14. Закон усложнения организации систем. Организация развивающихся систем в процессе эволюции усложняется за счет появления новых подсистем и новых функций. Усложнение организации системы приводит к увеличению возможных путей развития системы. Однако при усложнении системы возрастает число «болевых точек», воздействие на которые может привести к изменению функционирования системы или ее разрушению. Особенно наглядно это выполняется для социально- экономических систем и биологической эволюции жизни на Земле. Усложнение и появление новых функций характерно для всех развивающихся технических систем. Система защиты от поломки сложных систем, становится все более сложной и менее надежной.

15. Закон экспансии системы в окружающую среду и наличия опасного предела экспансии. Всякая развивающаяся система оказывает нарастающее давление на окружающую среду в процессе эволюции. Окружающая среда до некоторого предела выдерживает это давление без существенного изменения. При превышении этого предела среда начинает необратимо меняться, приобретая устойчивость к воздействиям системы. Система часто не может приспособиться к изменениям среды и разрушается или вынуждена переходить на другой путь развития. Эта закономерность особенно важна в экологии, как принцип запретной черты, или предела воздействия человека на природу, за которым окружающая среда начинает необратимо меняться и может стать непригодной для существования человека. Именно принципам и методам поиска и обнаружения таких запретных пределов посвящены последние работы академика Н.Н. Моисеева [1].

16. Закон ускорения развития самоорганизующихся систем. Темпы развития, скорость изменений в самоорганизующихся системах по ходу эволюции возрастает. Наглядным примером этого закона в развитии биосистем служит палеонтология. Периоды существования и появления новых видов животных резко сокращаются по ходу истории развития жизни на Земле. Еще больше видно это ускорение для социальных систем. Первобытно общинный строй существовал десятки тысяч лет, первые государства существовали тысячелетия. В настоящее время социальный строй и условия жизни меняются в течении жизни человека. В некоторых системах наблюдается ускоренное развитие в виде известного в синергетике режима обострения.

17. Эффект кооперативности. Объединение подсистем в систему, как правило, приводит к более экономному или более эффективному использованию материи и энергии, к повышению продуктивности системы. В биологии крупные животные более продуктивные, чем мелкие, в экономике крупные предприятия более эффективны и имеют более низкую себестоимость продукции по сравнению с мелкими предприятиями. Действия сплоченного взвода солдат будут более эффективными в решении многих задач, чем их действия по одиночке.

18. Закон запрета ввода в систему ложной информацию, для сохранения ее нормального функционирования и выживания. Недопустимо вводить в систему ложную информацию, так как это вызывает неадекватную реальным условиям реакцию системы и ее разрушение.

Внушение человеку ложной информации приводит к непониманию им реальной ситуации, чреватой многими бедами или его гибелью. Это опаснее заражения человека вирусами трудноизлечимых болезней! Еще опаснее "промывание" мозгов целому обществу с помощью телевидения, радио и печати, обман его предвыборными обещаниями, замалчивание негативных для существующей власти действительности, что может привести и много раз приводило к кризисам, с тысячам и миллионам человеческих жертв. Информационное управление человеком и обществом с помощью средства массовой информации и информационных технологий позволяет программировать поведение отдельного человека и общества, превращая людей в программируемых роботов [5]. Свободное распространение ложной информации мешающей выживанию, равносильно применению средств массового поражения людей и должно караться соответствующим образом.

19. Закон отставания развития системы управления от физических и технических возможностей управляемой системы. Прежде чем учиться управлять какой либо системой надо ее иметь или построить. На первом этапе освоения управления новой системой выполняются лишь самые поверхностные функции, до умелого, осмысленного и эффективного и безопасного управления сложной системой проходит значительный промежуток времени. Кроме того, система управления должна быть адекватна управляемой системе. Простейший пример, ребенок едва научившийся ползать, но не понимающий опасность падения с края дивана или стола. Человечество с появлением новых глобальных технологий подобно ребенка на краю пропасти, и пока оно поймет все опасности новой технологии, может погибнуть. По мнению многих исследователей именно собственные глобальные технологии становятся главной угрозой существования высокоразвитых цивилизаций. Примером неадекватности управления является перенос системы управления одной системы на другую подобную систему, но с другими свойствами. Печальным примером неадекватности системы управления обществом является попытка насадить демократию западного образца в исламских государствах.

20. Закон (принцип) неопределенности (свободы, случайности) выбора какого–либо параметра или пути развития системы. Большинство систем имеют свободу, неопределенность или случайность выбора, какого–либо параметра или пути развития системы с нарушением причинно-следственной связи.

Для микросистем это принцип неопределенности координат и импульса частицы, открытый Гейзенбергом. В момент кризиса в точке бифуркации выбор дальнейшего пути развития системы не предсказуем, причинно-следственная связь нарушается, и результат зависит от множества мелких возмущений, имеющих случайный характер. Часто осознанный выбор становится неопределенным и приводит к неожиданным результатам, если человек не знает всей информации для верного выбора. Поскольку каждый человек, как и любая система, владеет лишь малой частью бесконечного объема информации об окружающем мире, то вероятность случайного выбора в незнакомой ситуации близка к единице. Это одна из главных проблем верного выбора пути развития для каждого человека или общественной системы.

Заключение по системным законам

Вероятно, существуют и другие фундаментальные общесистемные законы и правила, которые нам не удалось найти и сформулировать. Законы кибернетики важные для социально-экономических систем рассмотрены автором в работе [2]. Законы самоорганизации представлены в работах [3,4]. Интересные применения некоторых общесистемных законов представлены в работе [5]. Есть еще не известные человечеству общесистемные законы, важные для нашего существования. Но уже описанные выше законы и правила дают большое число частных законов и правил для различных систем. Особенно много следствий из этих законов получается в биологии, экологии, для социально-экономических и общественных систем.

Ниже мы рассматриваем в основном социально-экономические системы. Они обладают следующими характеристиками:

1.Сложная многоуровенная, структура системы большое разнообразие элементов и связей между ними.

2.Многообразные связи системы с внешней средой с другими системами, выше и ниже стоящими уровнями.

3. Целостность – система больше чем набор элементов и имеет новые, неизвестные ее элементам свойства (неаддитивность). Не элементы порождают систему, а наоборот, членение системы порождает компоненты и элементы.

4. Иерархичность – возможность разбиваться на целостные системы и уровни.

5. Непрерывность функционирования – прерывание есть гибель СЭС.

6.Способность к самоорганизации и саморазвитию – эволюции для СЭС.

7.Управляемость и самоуправляемость – сознательная организация целенаправленного функционирования системы.

8.Устойчивость системы внутренняя и внешняя при разнообразных воздействиях среды. Многообразие, свойственное человеческому фактору – необходимо для длительного, устойчивого развитии системы.

9.Бесконечность – невозможность ее полного познания и описания конечным множеством, конечным числом качественных и количественных характеристик. Поэтому описание ограничивается целью исследования системы.

Системные исследования - форма научно-технической деятельности направленная на описание, изучение, конструирование и управление различного вида системами.

Для определения стратегии управления конкретной системой и принятия стратегических решений необходим системный анализ, который включает:

1.Определение целей, задач и показателей их достижения.

2.Целенаправленный сбор и обработка информации относящейся к исследуемой системе.

3.Определение структуры объекта, описание его свойств, организации и условий существования.

4.Определение цели жизнедеятельности СЭС. Построение гипотез и функций объекта.

5.Исследование объекта с помощью неформальных методов и моделей, определение перечня возможностей альтернативного управления. Уточнение целей и гипотез о механизме функционирования объекта.

6. Определение целей и задач компьютерного моделирования, разработка математического описания и программ для моделирования.

7.Исследование системы с помощью компьютерных моделей. Прогноз известных и неизвестных реализаций функционирования системы.

8.Уточнение и корректировки моделей и выбор наиболее рациональных альтернатив функционирования системы, уточнение основных характеристик и параметров.

Эффективное применение компьютерных технологий возможно при выполнении пп 2., 6,.7,8.

Управление СЭС всегда происходит в условиях неопределённости по трем причинам:

1. Принципиальная не определённость развития СЭС конкретный путь развития СЭС никогда не известен, прогнозируется общие направление развития. Это связано с наличием неизвестных целей и самоорганизации у людей входящих в СЭС, что может дать самые неожиданные и не предсказуемые результаты,

2. Неполная наблюдаемость процессов функционирования многие политические, социальные, экономические и другие процессы не наблюдаются, о них можно судить косвенно.

3. Применения людьми, особенно правящей элитой обмана, дезинформации и ложных маневров, В жестокой конкурентной борьбе часто правилом становится - нарушение всех запретов и правил!

В последнем случае система вообще становится не управляемой и в условиях современных технологий это может привести к крупномасштабной катастрофе, вплоть до ядерной войны. Этот случай четко показывает недопустимость в современных условиях так называемого свободного рынка с его постоянной конкуренцией и борьбой между людьми. Конкуренция и борьба должны находится в жестких рамках, и под постоянным контролем большинства населения, если оно желает выжить!

Дата добавления: 2014-01-06