Виды и теоретические задачи управления

Em

Рис.1. Когнитивный квадрант: визуализация формирования управленческого решения - идеальной продуктивной структур-стратегии системы

Реальные параметры структур-стратегий системы и метасистемы не позволяют обеспечить идеальные условия разрешения проблемных ситуаций. Эволюция систем управления и соответствующих структур-стратегий имеет свои свойства и закономерности. Определим основные из них.

Свойство трансформации. Будем исходить из того, что любая из систем в процессе эволюции может видоизменяться структурно на основе ограниченного числа структур-стратегий (см. рис. 2, квадраты II и III) и в результате характеризуется соответствующими траекториями эволюции (см. рис. 2, квадрат IV). Следовательно, изменения в макросистеме (см. рис. 2, квадрат I) вызывают как преобразование структур-стратегии Sa в структур-стратегию Sb (назовем это свойство системы свойством прямой трансформацией), так и преобразование структур-стратегии Sb в структур-стратегию Sa (назовем это свойство обратной трансформацией). Наличие нескольких тактик перехода ведет к тому, что прямая и обратная трансформации в общем случае могут не совпадать.

Пусть имеется две структур-стратегии системы и одна метасистемы (рис.2). График, характеризующий динамику трансформации структур-стратегий (продуктивная структур-стратегия метасистемы - IV квадрат), отражает процессы перехода от одной структур-стратегии системы к другой и имеет прямую S2p =<S2a, S2b > и обратную S1p =<S1b, S1a> траектории трансформации. При этом, вариант прямой трансформации может сопровождаться конвергенцией (приобретением сходных свойств систем в рамках определенной продуктивной структур-стратегии) S2a в S2b, вариант обратной трансформации - конвергенцией S1b в S1a.

Как в первом, так и во втором случаях проявляется одна закономерность: конвергентная тактика S2a сохраняется по возможности долго при возникновении отличий в совокупности значимых факторов F от оптимальной совокупности Fiopt. В общем случае это означает, что система сохраняется в устойчивом состоянии, меняя свое поведение за счет возможных тактических переходов (параметрических и структурных изменений) в рамках выбранной структур-стратегии.

Рис. 8. Траектории прямой и обратной трансформации

Если же заданно E доп. и выполняется условие: FEi min > Fi > FEi max,

то тактика S2p трансформируется в тактику S1p. То есть выбирается новая продуктивная структур-стратегия (при условии, что она существует), в рамках которой осуществляется конвергенция к наиболее эффективной тактике.

Проведенный анализ позволяет сформулировать некоторые важные свойства эволюции систем в условиях конвергентных и трансформационных тактик:

1. Любая вложенная система характеризуется внутренней конвергенцией в условиях ограниченных изменений параметра F. Особенности процесса конвергенции определяются возможностями тактических структурных изменений, то есть система не изменяется до тех пор, пока она удовлетворяет по параметру F.

2. Трансформация системы связана с ее несоответствием предъявляемым требованиям и характеризуется преобразованием в новую структур-стратегию. Возможны, как прямая, так и обратная трансформации (ретрансформация) системы, и, соответственно, ее структурная эволюция или реэволюция. Следовательно, процесс эволюции системы можно представить (рис. 3) цепью трансформационных процессов, каждое звено которой в свою очередь определено набором конвергентных тактик. В таком представлении процесс эволюции системы - это процесс трансформации ее реальной (продуктивной) структур-стратегии на основе возможных альтернативных решений (когнитивных структур-стратегий).

3. Любая система должна обладать способностью к прямым и обратным переходам между удаленными структур-стратегиями, а также способностью устойчивого пребывания в наиболее эффективной структуре.

4. Диапазон, в котором система способна устойчиво функционировать зависит от ансамбля освоенных структур-стратегий (когнитивный ресурс) и скорости процессов, эволюции (трансформации и конвергенции).

5. В условиях любой новой трансформации должно быть определено максимально возможное число эффективных тактик. Это в свою очередь определяет условия эффективного обучения путем подготовки альтернативных вариантов решений, которое должно быть проведено наиболее полно.

6. В условиях эволюции различие между первой прямой и последующими обратными (в условиях реэволюции) трансформациями состоит в том, что первые прямые трансформации соответствуют решению задачи развития (структурного синтеза) в ее полном объеме. Последующие шаги связаны с модернизацией (уточнением) результатов предыдущего шага.

		Синтез продуктивной структур- стратегии системы S2p
	Синтез продуктивной структур- стратегии системы S1p
			Синтез продуктивной структур- стратегии системы Sjp

ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ

РЕТРАНСФОРМАЦИЯ РЕТРАНСФОРМАЦИЯ

S1a S2a Sia S1b S2b Sib

КОНВЕРГЕНЦИЯ КОНВЕРГЕНЦИЯ

ЭВОЛЮЦИЯ

РЕЭВОЛЮЦИЯ

Рис.3. Процесс эволюции системы

Трансформационная точка, свойство устойчивости. Одной из основных характеристик процесса структурной эволюции системы является трансформационная точка. Рассмотрим рис. 4. Здесь представлены характеристические кривые структур-стратегий Sa и Sb. Характеристическая кривая - это графическое отображение эффективности системы данной структуры при изменении фактора, характеризующего ее взаимодействие с мета- и макросистемами.

Переход системы от одной структурной организации к другой сопровождается выбором точки на кривой соответствующей структур-стратегии. Такая точка может характеризовать, например, критическое состояние системы, либо состояние, в котором принимается решение о выборе пути дальнейшего развития системы, либо характеризовать равную эффективность двух и более стратегий. В любом из приведенных вариантов речь идет об изменениях либо системы (два первых случая), либо ее структур-стратегии. Назовем точку Fab трансформационной точкой. В последнем случае особенность трансформационной точки состоит в том, что в ней эффективность структур Sa и Sb одинакова. При удалении от нее вправо или влево различие в эффективности стратегий быстро увеличивается. Это значит, что, если основная поисковая тенденция в процессе синтеза новой структуры (формирования нового альтернативного решения - знания о системе) состоит в увеличении значений фактора F и снижении показателя E, то необходимо своевременно формировать новый вариант структуры системы, трансформация в которую обеспечит ее устойчивое функционирование.

Возможность сохранения стратегии Sj без трансформаций в широком диапазоне отклонений F от Fjopt определим как устойчивость структур-стратегии. Ее определяют следующие факторы:

		СИСТЕМА продуктивная структур-стратегия

Fab  

F

III IV

EO

Fк Fн

F T

Рис. 4. Трансформационная точка

1. Крутизна графиков структур-стратегий Sj-1; Sj; Sj+1.

Влияние крутизны при этом имеет двоякий характер. В первом случае, при быстрых изменениях E система очень чувствительна к отклонениям F. Она способна к быстрой деградации и требует больших усилий для возврата в оптимальное состояние. В отдельных случаях большая крутизна характеристических кривых может привести к изолированности структур-стратегии. Отсутствие пересечений характеристической кривой с характеристическими кривыми других структур-стратегий определяет невозможность переходов между структур-стратегиями. Это же в свою очередь означает разрыв в процессе эволюции системы, что соответствует ее катастрофической деградации. Смена структур-стратегии для этого случая означает изменение не только состава, но и целевого назначения системы, а по сути - переход системы в новое качественное состояние, к новой системе.

2. Интервал значений F между (Fjopt и Fj, j-1); (Fjopt и Fj, j+1) - это интервал значений F между оптимумом стратегии Sj и двумя трансформационными точками данной стратегии с стратегиями Sj-1 и Sj+1. Чем больше указанные интервал, тем устойчивей стратегия Sj.

Изменчивость структуры реальной системы характеризуется тем, что в разных точках характеристической кривой имеются разные ее реализации (состояния, модификации, проявления и т.п.).

В точке Fab система имеет одинаковое состояние для стратегий Sa и Sb. Следовательно в ней структура Sa системы в определенной степени деградировала. В оптимальном варианте система характеризуется параметрами Sj = <Fjopt, Ejopt>. При отклонении F от Fjopt и соответствующем снижении E происходит деградация системы. В системе начинают проявляться признаки других структур. Так в состоянии Sj,j+1=<Fj,j+1; Ej,j+1> система имеет равные признаки структуры Sj и структуры Sj+1.

Это обстоятельство объясняет присущую системам нестабильность, возникновение всякого рода мутаций и самопроизвольных изменений даже при функционировании в стабильной внешней среде.

Свойство предпочтительности. При наличии у системы ряда возможных альтернативных структур-стратегий вероятность реализации некоторой из них пропорциональна ее относительной эффективности.

Продемонстрируем этот принцип на примере. Пусть имеется четыре характеристические кривые структур-стратегий - Si-1, Si, Si+1, Si+2. Вероятность реализации соответствующей структур-стратегии определим при F=Fiopt. Она определяется из следующего соответствия:

Psi-1:Psi:Psi+1:Psi+2=Ei-1(Fi0):Eimax:Ei+1(Fiopt):Ei+2(Fiopt),

где Fi0 - трансформационная точка для стратегий Si-1 и Si.

Это означает, что максимально вероятна всегда стратегия, соответствующая Fiopt. Все остальные соотносятся с ней по величине E в условиях фактора Fiopt. На основе такого принципа осуществляется процедура выбора приемлемого варианта структур-стратегии в условиях реального функционирования: из множества структур-стратегий, характеризующих потенциальные возможности (когнитивную статику) системы, приемлемой является та из них, которая для данных условий имеет максимальное значение параметра E. Кроме того, для соблюдения условия устойчивого функционирования структур-стратегии Si-1 и Si должны иметь трансформационную точку Fi0.

Анализ представленных свойств позволяет сформулировать следующие закономерности эволюции систем:

- любая сложная система стремится не допускать снижения своей эффективности и поэтому она строит свою стратегию функционирования или развития за сет механизмов администрирования, самообучения, и (или) адаптации и (или) самоорганизации так, чтобы процесс ее структурно-параметрической эволюции протекал без спадов эффективности;

- в исходных условиях возможности метасистемы представлены альтернативными (когнитивными) характеристическими кривыми структур стратегий системы Т и метасистемы S (по существу - это когнитивный ресурс метасистемы, ее интегральная статическая когнитивная характеристика);

- в процессе функционирования система в определенных условиях функционирования существует только в рамках одной из структур-стратегий, а динамика ее функционирования (развития) отражена переходами от одной структур-стратегии к другой в изменяющихся условиях взаимодействия с мета- и макросистемами;

- динамика функционирования системы отражается как взаимосвязанный процесс перехода от одной структур-стратегии к другой и ограничена набором структур-стратегий и соответствующих моделей, на основе которых обеспечивается подготовка альтернативных решений;

- переход системы от одной структур-стратегии к другой может осуществляться только через трансформационную точку - точку равной эффективности двух и более структур-стратегий;

- отсутствие приемлемой альтернативной структур-стратегии в условиях динамики макросистемы характеризуется как проблемная ситуация.

Для установления видов, определения теоретических направлений и задач управления введем понятие базового пространства.

Базовое пространство управления - это пространство существования цели объекта управления, определяемое требованиями к анализируемому объекту, методами адекватной системной интерпретации таких требований и характеристиками субъекта, решающего аналитические задачи управления (рис. 5).

В рамках такого пространства существует подпространство векторов (или вектор) эффективных целей управляемого объекта. Например, цель может выражаться некоторым показателем эффективности системы. Тогда базовое пространство и его размеры, определяются требованиями к системе по эффективности. При этом в рамках базового пространства управления формируется область существования эффективных целей управляемого объекта (рис.5).

Эффективность реального объекта может не совпадать с требованиями, предъявляемыми к системе. Причем разрыв между векторами, характеризующими реальное и эффективное состояние объекта, может иметь системный (проблемный) или несистемный (локальный) характер.

В первом случае речь идет о проблеме целостности системы, о ее взаимодействии с макросистемой, а также о стратегии перевода системы из текущего состояния в область существования эффективных целей. Во втором - о локальной реструктуризации системы и не предполагает корректировки или замены текущей стратегии.

В практике управления сужают пространство поиска вектора эффективной цели, упрощают оценку проблемной ситуации или анализ эффективных стратегий за счет их «проецирования» на одну из граней или плоскостей рассматриваемого базового пространства. Это позволяет выделить различные виды управления (рис.6).

Наиболее распространенным в этом смысле является «проецирование» на грань «объект». В других случаях – на грани инструмент и субъект. Во всех случаях объект, субъект и инструмент исследуются с учетом временных характеристик. С этих позиций можно говорить как об оперативном управлении (на оперативном интервале времени – о принятии оперативных решений) и о стратегическом управлении (на стратегическом временном интервале – о принятии стратегических решений).

Теоретические задачи управления. Основная задача управления - определение и исследование проблемной ситуации, возникающей в ходе достижения поставленной цели, а также выработка и анализ решений, обеспечивающих ее достижение. Векторное отображение проблемы и стратегии ее решения представлено на рис.7. Здесь анализируются общесистемные характеристики объекта (структурные и параметрические) и характеристики его взаимодействия с ее окружением (структурные и параметрические).

С учетом введенного базового пространства, независимо от вида управления можно сформулировать следующие основные теоретические задачи управления:

· определение целей объекта управления, соответствующих критериев или показателей, а также поиск пространства существования эффективных целей (объктно-целевое управление);

· разработка и анализ проблем в достижении цели и причин их возникновения (проблемно-целевое управление);

· разработка и анализ стратегий достижения целей, строящих перед системой (стратегическое управление);

· исследование проблем инструментального обеспечения управления, включая разработку методов, программно-технического обеспечения, технологии и систем (проблемно-инструментальное управление);

· исследование роли субъекта в решении задач управления (проблемно-личностный анализ).

Основными элементами управления являются: система как объект управления, окружающая среда (макросистема) как среда целенаправленного существования (жизнедеятельности) системы, модель объекта или окружающей среды и стратегия как целостная характеристика структурной и параметрической эволюции системы.

Дата добавления: 2014-01-05