Закономерности иерархической упорядоченности систем. Эта

группа закономерностей тесно связана с закономерностью целост­ности, с расчленением целого на части. Однако характеризует и вза­имодействие системы с ее окружением со средой, надсистемой, под­чиненными системами. Поэтому мы выделили рассматриваемые ни­же закономерности в самостоятельный подраздел.

Коммуникативность. Эта закономерность составляв основу определения системы В.Н.Садовским и Э.Г.Юдиным [1.23] приведенного выше в 1.1, из которого следует, что система не изо лирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой, в свою очередь, сложное и неод неродное образование, содержащее подсистему (систему более вы сокого порядка, задающую требования и ограничения исследуемо! системе), подсистемы (нижележащие, подведомственные системы) и системы одного уровня с рассматриваемой.

Такое сложное единство со средой названо закономерностью ком муникативности, которая, в свою очередь легко помогает перейти i иерархичности как закономерности построения всего мира и лю бой выделенной из него системы.

Иерархичность. Закономерности иерархичности wvi иерархической упорядоченности была в числе первых закономерно стей теории систем, которые выделил и исследовал Л. фон. Берта ланфи [1.6, 1.7]. Он, в частности, показал связь иерархической упо рядочеиности мира с явлениями дифференциации и негзнтропии ными тенденциями, т. е. с закономерностями самоорганизации развития открытых систем, рассматриваемыми ниже. На выделенШ уровней иерархии природы базируются некоторые классификацш систем, и в частности, рассмотренная классификация К.Боулдинга

58

 

На необходимость учитывать не только внешнюю структурную сторону иерархии, но и функциональные взаимоотношения между уровнями обратил внимание академик В.А.Энгельгардт.'

На примерах биологических организаций он показал, что более высокий иерархический уровень оказывает направляющее воздей­ствие на нижележащий уровень, подчиненный ему, и это воздей­ствие проявляется в том, что подчиненные члены иерархии при­обретают новые свойства, отсутствовавшие у них в изолированном состоянии (подтверждение положения о влиянии целого на элемен­ты, приведенного выше), а в результате появления этих новых свойств формируется новый, другой "облик целого" (влияние свойств элементов на целое). Возникшее таким образом новое це­лое приобретает способность осуществлять новые функции, в чем и состоит цель образования иерархий. Иными словами, речь идет о закономерности целостности (эмерджентиости) и ее проявле­нии на каждом уровне иерархии.

Эти особенности иерархических структур систем (или как при­нято иногда говорить иерархических систем) наблюдаются не толь­ко на биологическом уровне развития Вселенной, но и в социаль­ных организациях, при управлении предприятием, объединением, государством; при представлении замысла проектов сложных тех­нических комплексов и т. п.

Исследование иерархической упорядоченности в организацион­ных системах с использованием информационного подхода (см., например, в [2,3, 8, 9, 3.1, 3.5| и др.) позволили сделать вывод о том, что между уровнями и элементами иерархических систем существу­ют более сложные взаимосвязи, чем это может быть отражено в графическом изображении иерархической структуры. Если даже между элементами одного уровня иерархии нет явных связей ("горизонтальных" связей), то они все равно взаимосвязаны через вышестоящий уровень. Например, в производственной и организа­ционной структурах предприятия от вышестоящего уровня зависит, какой из этих элементов будет выбран для поощрения (при пред­почтении одних исключается поощрение других) или, напротив, какому из элементов будет поручена непристижная или невыгодная работа (опять-таки это освободит от нее других). Неоднозначно можно также трактовать связи между уровнями иерархических си­стем (см. более подробно в гл. 3 - 5).

Таким образом, иерархические представления помогают лучше понять и исследовать феномен сложности. Поэтому четче выделим основные особенности иерархической упорядоченности с точки

зрения полезности их использования в качестве моделей системного анализа:

1. В силу закономерности коммуникативности, которая прояв­ляется не только между выделенной системой и ее окружением, но и между уровнями иерархии исследуемой системы, каждый уровень иерархической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения с вышестоящим и нижележащим уровнями. По метафорической фор­мулировке, используемой Кеттлером', каждый уровень иерархии обладает свойством "двуликого Януса": "лик", направленный в сто­рону нижележащего уровня, имеет характер автономного целого (системы), а "лик", направленный к узлу (вершине) вышестоящего уровня, проявляет свойства зависимой части (элемента вышестоя­щей системы, каковой является для него составляющая вышестоя­щего уровня, которой он подчинен).

Эта конкретизация закономерности иерархичности объясняет неоднозначность использования в сложных организационных системах понятий "система" и "подсистема", "цель" и "средство" (элемент каждого уровня иерархической структу­ры целей выступает как цель по отношению к нижестоящим и как "подцель", а на­чиная с некоторого уровня, и как "средство" по отношению к вышестоящей цели), что часто наблюдается, как отмечалось выше, в реальных условиях и приводит х некорректным терминологическим спорам.

2. Важнейшая особенность иерархической упорядоченности как закономерности заключается в том, что закономерность целост­ности (т. е. качественные изменения свойств компонентов более вы­сокого уровня по сравнению с объединяемыми компонентами ниже­лежащего) проявляется в ней на каждом уровне иерархии. При этом объединение элементов в каждом узле иерархической структуры приводит не только к появлению новых свойств у узла и утрате объединяемыми компонентами свободы проявления некоторых своих свойств, но и к тому, что каждый подчиненный член иерар­хии приобретает новые свойства, отсутствовавшие у него в изоли­рованном состоянии.

Благодаря этой особенности с помощью иерархических представлений можно исследовать системы и проблемные ситуации с неопределенностью.

3. При использовании иерархических представлений как сред­ства исследования систем с неопределенностью происходит как бы расчленение "большой" неопределенности на более "мелкие", лучше поддающиеся исследованию. При этом даже если эти мелкие неоп­ределенности не удается полностью раскрыть и объяснить, то все же иерархическое упорядочение частично снимает общую неопреде­

ленность, обеспечивает, по крайней мере, упра^д^емсый контроль за принятием решения, для которого использ^ся иерархическое представление,                       v

Однако следует иметь в виду. что в силу з^оногмерности цело­стности одна и та же система может быть Щддстадвлена разными иерархическими структурами. Причем это зав^д„т: аа) от цели (раз­ные иерархические структуры могут соответхл^ватгь разным фор-мунчровкам цели); и б) от предыстории раз^ид лиц, формиру- юи^а структуру: при одной и той же цели, е^уд, поэручить форми­рование структуры разным лицам, то они ^ давиисимости от их предшествующего опыта, квалификации и з^д^ия объекта могут подучить разные структуры, т. е. по-разному раскгрыть неопреде-лещюсть проблемной ситуации.

В связи со сказанным на этапе структуризации систь^ (нлхи ее цели) можно (и нядо) ставить задачу выбора варианта структуры для Д^нсйишего исследования илщлроектирования системы, для организации управлени^^эшоялогичсским процес­сов предприятием, проектом и т. д. Для того, чтобы.„„^очьь в решении подоб­ные задач, разрабатывают методики структуризации, 1>“е”.„ы ошейки и сравнитель­ное анализа структур, примеры которых будут рассмо^_^ны да последующих гла-

Закономерносте функционирования в разю^я сметем. В послед-не(время все больше начинает осознаваться 1„еобх'-одимость учета пр” моделировании систем принципов их р^зритяия во времени, самоорганизации, при выработке которых мо^уг пхомочь рассмат­риваемые ниже закономерности.

Историчность. Хотя с точки зрещд диалектического н исторического материализма очевидно, что лю” ^дя система не может быть неизменной, что она не только возник,д^ •функционирует, развивается, но и погибает, и каждый легко м^^ет привести приме­ры становления, расцвета, упадка (старения) i^ дажге смерти (гибе­ли) биологических и социальных систем, все, дда 'зля конкретных случаев развития организационных систем и <^,дожн1ых технических комплексов трудно определить эти периоды. Ц^ всея-да руководите­ли организаций и конструкторы технических с”>,сгем учитывают, что вр^мя является непременной характеристикой счстегмы, что каждая си(тема подчиняется закономерности историчн.^.^/пи^ и что эта зако­номерность - такая же объективная, как цел^д^тноклъ, иерархиче­ская упорядоченность и др.

Поэтому в практике проектирования и уп^рдвлежия на необхо­димость учета закономерности историчности начинают обращать bcs больше внимания.

В частности, при разработке технических комплекса преТО^матривают "жиэ- ЯСНаые циклы", "очереди" (АСУ 1-й очереди, 2-й очереди ^ ^ д); при создании сло-

жных технических комплексов предлагают (например, М.М. Четвертаков') коррек­тировать технический проект с учетом старения идеи, положенной в его основу, уже в процессе проектирования и создания системы; рекомендуют в процессе проектиро­вания рассматривать [1.35] не только вопросы создания и обеспечения развития системы, но и вопрос о том, когда и как ее нужно уничтожить (возможно, пред­усмотрев "механизм" ее уничтожения или самоликвидации) и рекомендуют при создании технической документации, сопровождающей систему, включать в нее не только вопросы эксплуатации системы, но и срок жизни, ликвидацию. При реги­страции предприятий требуется, чтобы в уставе был предусмотрен этап ликвидации предприятия.

Однако закономерность историчности можно учитывать не то­лько пассивно фиксируя старение, но и использовать для пред­упреждения "смерти" системы, разрабатывая "механизмы" рекон­струкции, реорганизации системы для сохранения ее в новом ка­честве.

Так, при разработке АСУП рекомендовалось примерно в середине "жизненного цикла" разработки предшествующей очереди развития автоматизированной си­стемы начинать концептуаль­ное проектирование и форми­рование технического задания (ТЗ) на проектирование после­дующей очереди АСУП (что условно иллюстрировано ри­сунком 1.17).

Аналогичная процедура обновления комплексной про­граммы и основных направле­ний экономического и соци­ального развития страны была предусмотрена в период ре­форм 70-х гг. [4.24].

Закономерность самоорганизации. В предыду­щем параграфе в числе основных особенностей самоорганизу­ющихся систем с активными элементами были кратко охарактери­зованы способность противостоять энтропийным тенденциям, спо­собность адаптироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру и т. п. В основе этих внешне проявляющихся способностей лежит более глубокая закономер­ность, базирующаяся на сочетании в любой реальной развива­ющейся системе двух противоречивых тенденций: с одной стороны, для всех явлений в том числе и для развивающихся, открытых си­стем справедлив второй закон термодинамики ("второе начало"), т. е. стремление к возрастанию энтропии; а с другой стороны, на­блюдаются негэнтропийные тенденции, лежащие в основе эволюции.

Дж. ван Гиг называет эту особенность развивающихся систем "дуализмом" ([1.14], т. 2, с. 467).

Обе тенденции присущи всем уровням развития материи. Однако на уровнях нехивой природы негэнтропийные тенденции слабы и их редко удается измерить', а по мере развития материи, особенно начиная с биологического уровня, противо­действие "второму началу" становится явно наблюдаемым (что и послужило для Берталанфи основанием для выделения особого класса систем, обладающих специ­фическими закономерностями), а у человека и в организационных системах негэн-тропийные тенденции не только наблюдаются, но иногда и измеряются (например. до соответствующим тестам можно определить природную любознательность или "школьный потенциал" личности, являющийся основой ее активности в познава­тельной и преобразующей деятельности).

В иерархических системах "дуализм" проявляется в том, что в зависимости от преобладания энтропийных или негэнтропийных тенденций система любого уровня иерархии может либо развивать­ся в направлении более высокого уровня иерархии и переходить на него, либо, напротив, может происходить энтропийный процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень существования.

При моделировании негэнтропийных тенденций в технических системах Я.З.Цыпкин ввел понятие адаптивности и разработал те­орию адаптивных систем [1.54]. Этот термин был перенесен и на организационные системы. Однако удобнее оказалось для таких систем ввести термин повышение организованности, порядка и на­звать закономерность проявления негэнтрорийных тенденций зако­номерностью самоорганизации. В исследование этой закономерно­сти большой вклад внесли И.Пригожин [1.40], предложивший на^ правление, называемое синергетикой, и А.Г.Ивахненко, развиваю­щий теорию самоорганизации^ для технических систем tl-22].

Первоначально, опираясь на Берталаяфи, исследователи объясняли способность системы противостоять энтропийным тенденциям открытостью системы, т. е. ее взаимодействием со средой. В частности, Л.А.Растрипш начинает объяснение этой закономерности в популярной брошюре так: "Всякая система, изолированная от других систем, может только разрушаться (энтропийные тенденции - авт.)..." [4.8].

Но в дальнейшем появились исследования, опирающиеся на активное начало компонентов системы. В частности, поиском "гена" развивающейся информацион­ной системы занимался Ф.Е. Темников [1.47, 1.48]; закономерности системогемтики исследует А.И.Субетто [1.46]; в рассматриваемой в гл. 4 модели "пространства ини­циирования целей" (В-Н.Сагатовского, Ф.И.Перегудова, В.З.Ямпольского и др. [4.14]), наряду с взаимодействием со сложной средой, учитываются инициативы собственно системы, обусловленные самодвижением целостности, активностью элементов системы.

Исследование глубинных причин самоорганизации, самодвиже ния целостности показывает, что основой рассматриваемой зако номерности является диалектика части и целого в системе, которая выше рассматривалась с точки зрения строения системы, отображе ния ее текущего состояния, степени целостности.

Стремясь понять и лучше отразить в модели процесс развития, становления системы, полезно дополнить рассматриваемую группу закономерностей закономерностями, базирующимися на законах диалектики.

Например, в [3] предлагается учитывать при моделировании сложных разви­вающихся систем такие закономерности, как закономерность изменчивости, устой­чивости, единства противоположностей, перехода количественных изменений в коренные качественные. Эти закономерности использованы при разработке форма лизоваиного аппарата информационного анализа систем в гл. 3.

Закономерности осуществимости систем. Проблема осуществи­мости систем является наименее исследованной. Рассмотрим неко­торые из закономерностей, помогающие понять эту проблему и учитывать ее при определении принципов проектирования и орга­низации функционирования систем управления.

Эквифинальность. Эта закономерность характеризует как бы предельные возможности системы. Л. фон Берталанфи. предложивший этот термин, определил эквифинальность как "спо­собность в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями,...достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее на­чальных условий и определяется исключительно параметрами си­стемы" ([1.7], с.42).

По Берталанфи можно говорить об уровне развития крокодила, обезьяны и ха­рактеризовать их предельными возможностями, предельно возможным состоянием, к которому может стремиться тот или иной вид, а соответственно и стремлением к этому предельному состоянию из любых начальных условий, даже если индивид появился на свет раньше положенного времени или провел, подобно Маугли, неко­торый начальный период жизни в несвойственной ему среде.

Живые организмы по мере эволюции усложняются, и в разные периоды их жиз­ни можно наблюдать различные состояния эквифииальности. В наибольшей мере это проявляется у человека, что является предметом изучения многих исследователей -биологов, философов, инженеров, которые выделяют примерно следующие уровни (называемые по-разному): материальный, эмоциональный, семейт-обществеиный. социально-общественный, интеллектуальный и т. п.

Потребность во введении понятия эквифинальности возникает, начиная с некоторого уровня сложности систем. Берталанфи не получил ответы на вопросы: какие именно параметры в конкрет­ных условиях обеспечивают эквифинальность? Как проявляется закономерность эквифинальности в сообществах, в организацион­ных системах? Однако закономерность заставляет задуматься о пре-64

 

дельных возможностях создаваемых предприятий, организацион­ных систем управления отраслями, регионами, государством.

В этой связи особый интерес представляют исследования возможных уровней существования социально-общественных систем, что важно учитывать при опреде­лении целей системы (см. гл. 4, раздел 4.1).

Закон "необходимого разнобразия". На необ­ходимость учитывать предельную осуществимость системы при ее создании впервые в теории систем обратил внимание У.Р.Эшби. Он сформулировал закономерность, известную под названием закон "необходимого разнообразия " [1.59].

Для задач принятия решений наиболее важным является одно из следствий этой закономерности, которое можно упрощенно пояс­нить на следующем примере.

Когда исследователь (лицо, принимающее решение, наблюда­тель) N сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений vq. Этому разнообразию противостоит разнообразие мы­слей исследователя (наблюдателя) Уц. Задача исследователя заклю­чается в том, чтобы свести разнообразие Рд - Уц к минимуму, в идеале (Уц - Уц) -> О.

Эшби доказал теорему, на основе которой формулируется сле­дующий вывод: "Если vq дано постоянное значение, то Vy - Уц может быть уменьшено лишь за счет соответствующего роста Уц... Говоря более образно, только разнообразие в N может умень­шить разнообразие, создаваемое в 1>, только разнообразие мо­жет уничтожить разнообразие".

Сказанное означает, что, создавая систему, способную справи­ться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием (сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разрабо­тать методику, предложить новые методы решения проблемы).

Применительно к системам управления закон "необходимого разнообразия" может быть сформулирован следующим образом:

разнообразие управляющей системы (системы управления) V ^, дол­жно быть больше (или по крайней мере равно) разнообразию управ­ляемого объекта V ^:

V ”> V „.              (1.7)

Использование этого закона при разработке и совершенствова­нии систем управления предприятиями и организациями помогает увидеть причины проявляющихся в них недостатков и найти пути повышения эффективности управления.

f С

Например, В.И.Терещенко [12] предложил следующие пугн совершенствования управления при усложнении проиэводсгвенньп процессов:

увеличение V,., что может быть достигнуто путем роста численности аппарата управления, повышения его квалификации, механизации и автоматизации управлен. чсских работ (этот путь был предложен в 60-е гг. и исчерпан);

уменьшение V „ за счет установления более четких и определенных правил повс. дения компонентов системы: унификация, стандартизация, типизация, введени;

поточного производства, сокращение номенклатуры деталей, узлов, технологи. ческой оснастки и т. п. (это и пытались делать в 70-е гг., вплоть до типизации раз. работки сложных технических комплексов, АСУ и оргструхтур предприятий, чп входит в противоречие с характеристиками, обеспечивающими существование o6i. екта как развивающейся системы, - такими, как уникальность, необходимость ра” вития активного начала, негэнтропийных тенденций для реализации адаптивности способности приспосабливаться к изменяющимся условиям, разрабатывая варианть решения и даже преобразуя при необходимости структуру и т, д.);

снижение уровня требований к управлению, т. с. сокращение числа постояннс контролируемых и регулируемых параметров управляемой системы (что далеко в всегда желательно с точки зрения качества выпускаемой продукции и производ стенной дисциплины, если наряду с принципом контроля не предусмотрены ины[

методы управления);

самоорганизация объектов управления путем ограничения контролируемых пара метров с помощью создания саморегулирующихся подразделений (цехов, участков! замкнутым циклом производства, с относительной самостоятельностью и ограничь нисм вмешательства централизованных органов управления предприятием и т. п.).

К середине 70-х гг. первые три пути были исчерпаны и основное развитие полу чил четвертый путь на основе более широкой его трактовки - внедрение хозрасчета самофинансирования, самоокупаемости и т. п. (более подробно с применением за кона "необходимого разнообразия" для совершенствования хозяйственного меха иизма в тот период можно познакомиться в [1.2 и 1.13, параграф 5.1]. Однако прв вычка к жесткому контролю и директивным указаниям не позволила осуществит намеченные реформы: появились регламентируемые формы хозрасчета, норм! тивные документы, сдерживающие развитие самостоятельности предприятий i реализацию принципов управления, принятых в [4.24] (подробнее о реформах 70-! гг. и применении при их реализации закономерностей теории систем см. в гл. 4).

Закономерность потенциальной эффектна н о с т и. Развивая идею В.А.Котеяьникова [1.27] о потенциально! помехоустойчивости систем, Б.С.Флейшман [1.52] связал сложност структуры системы со сложностью ее поведения; предложил коли чественные выражения предельных законов надежности, помехе устойчивости, управляемости и других качеств систем; и показал что на их основе можно получить количественные оценки ос} ществимости систем с точки зрения того или иного качества - пр(дельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем.

Эти оценки исследовались применительно к техническим [1.52] и экологически [12] системам и пока еще мало применялись для производственных систем. Но и требность в таких оценках на практике ощущается все более остро. Наприме] нужно определять, когда исчерпываются потенциальные возможности существ' ющей организационной структур" и возникает необходимость в ее преобразована когда устаревают и требуют обновления производственные комплексы, оборудов;

нис и т. п. Возможности применения закономерности потенциальной эффективное”

66

 

задаче определения "порога осуществимости" организационной системы исследо­вал В.И.Самофалов (см. гл. 5, параграф 5.1 в [9]).

Использование закономерностей построения, функционирова­ния и развития систем помогает уточнить представление об изучае­мом или проектируемом объекте, позволяет разрабатывать реко­мендации по совершенствованию организационных систем, методик системного анализа.