Тема 2 питання 3
Класифікація складних систем
Незважаючи на те що наука формулює ознаки складних систем, проблема їх класифікації поки не дозволена, що пов'язано, по-перше, з нечіткістю самих ознак складних систем, по-дру-яких, - з суб'єктивним аспектом розуміння складності. Звідси стає вельми скрутним виділення підстав класси-фікації тому, що в класифікацію доведеться включати і прос-ті системи. А це може призвести до того, що класифікація складність них систем в своїй завершеній формі співпаде з класифікацією систем взагалі. З огляду на ці обставини, спробуємо інтер-претіровать поняття "складність" в деякі емпіричні осно-вання для виділення окремих класів систем.
У реальному житті визначити, чи є дана система об'єктивним тивно складної, або ми не знаємо про неї ті відомості, які вже по-лучени наукою, не завжди просто. Причому оцінки можуть бути досить суперечливими. Розглянемо табл. 7, де формально представле-ни оцінки системи умовними простими експертами, що мають справу-ють одна думка щодо одного стану системи.
З табл. 7 випливає, що бувають системи, які однозначно оцінюються відповідно як об'єктивно і суб'єктивно прості і складні. Об'єктивна простота тут збігається з суб'єктивної простотою, а об'єктивна складність - з суб'єктивної складністю. До них відносяться:
об'єктивно прості і суб'єктивно прості системи. Їх можна вважати однозначно простими;
об'єктивно складні і суб'єктивно складні системи, які виступають як однозначно складні.
Але можуть бути такі системи, які отримують противоречи-ші оцінки. Кваліфікуємо їх:
система, що оцінюється "Об'єктивна складність - об'єктивна простота". Причина такої оцінки - в нерозумінні системи;
система, що оцінюється "Суб'єктивна складність - об'єктивна простота" - погано розуміється проста система, яка не має інтерпретації;
система, що оцінюється "Об'єктивна простота - об'єктивна складність" - нерозуміння системи;
система, що оцінюється "Суб'єктивна простота - об'єктивна складність" - спрощене сприйняття складної системи;
Оцінка систем з точки зору об'єктивної і суб'єктивної складності
система, що оцінюється "Суб'єктивна складність - суб'єктивних-ва простота" - сприйняття простої системи як складної;
система, що оцінюється "Об'єктивна простота - суб'єктивна складність" - сприйняття об'єктивно простої системи як складної;
система, що оцінюється "Суб'єктивна простота - суб'єктивна складність"-нерозуміння системи.
При найбільш спрощеному підході отримаємо два типи таких про-тіворечівих систем:
об'єктивно прості, але суб'єктивно складні системи. Для цих систем властиво те, що люди звикли до їх простоті. Але не-очікувано виникає нова, більш складна гіпотеза, їх пояснюю-щая, яка починає ставити під сумнів простоту системи;
об'єктивно складні, але суб'єктивно прості системи. Тут си-туація характеризується спрощенням складної системи, яка може бути дуже небезпечною в реальному житті (значне чис-ло аварій техногенних систем обумовлено спрощеним, якомусь-петентним управлінням ними).
Для того щоб підвищити рівень компетентності в оцінці складності систем, треба застосовувати методи експертних оцінок, ко-торие є опитування фахівців з тієї чи іншої ме-методикою, часто з використанням кількісних методів.
Таким чином, на підставі співвідношення об'єктивного і суб'єктів незалежно-єктивні аспектів складності виділимо, по крайней мере, три типи складних систем: об'єктивно і суб'єктивно складні системи, об'єктивно складні, але суб'єктивно прості системи і суб'єктивно складні, але об'єктивно прості системи.
Складність системи являє собою єдність складності з-става, структури, функцій, організації, рівня і життєвого шляху системи. Причому складність може набувати велику різноманітність завдяки поєднанню цих параметрів. Хоча тут далеко не в усьому діє математика поєднань. Складною є система, совме-щающая деякі параметри схеми (рис. 8).
Мал. 8. Інтерпретації складності системи
Відомо, під складністю розуміється властивість елемента, взято-го в ставленні до того безлічі, де він виступає як безліч, а просте - властивість такого безлічі, яке взято до іншого безлічі і виступає в ньому як елемент. Виходячи з цього визна-ділимо складність системи.
Складність складу зводиться до кількості всіх деталей системи, складність структури може трактуватися як кількість подструк-тур, тобто розцінюватися какполіструктурность, складність організації зводиться до складності всіх аспектів організації, а складність функцій - кполіфункціональності. Звідси до складних систем относятсямногосоставние. Склад цих систем виступає у вигляді величезної кількості, нерідко відкритого. А складними системами з точки зору інших показників виступають соответственнопо-ліструктурние, поліфункціональні, сложноорганізованние і мно-гоуровневие системи.
Складність проявляється не тільки в тому, що система може мати кілька рівнів ієрархії, входити в системи з іерархічес-кими структурами, а й в тому, що відносно нескладна система буде складною з точки зору її життєвого шляху. Розвиток такої системи може бути настільки складним, що вона заслуговує відне-сення її до систем зі складною динамікою. Складність життєво-го шляху системи зводиться до неоднозначності і різноманіттю пе-переживав нею ситуацій. Таку систему будемо счітатьсложносі- туаціонной.
складність цієї системи, яка виступаетсістемой систем;
здатність системи саморозвиватися, відтворювати недостатньо ющіе їй органи, наявність механізмів відтворення самої себе;
багаторівневість і багатошаровість будови, з'єднання в собі вищих і нижчих форм руху матерії;
наявність добре вираженої еволюції, що представляє собою са-моразвітіе, самоорганізацію, самоврядування, зміну структур, розширення підстав життєдіяльності;
наявність управлінських і самоврядних підсистем, які регулюють поведінку і розвиток цих систем;
наявність і постійний розвиток механізмів взаємодії з ок-ружа середовищем;
вибір системою бажаних ситуацій, траєкторій пове-дення;
висока і складна активність органічних систем, обумовлюються ленна не тільки необхідністю задоволення потреб населен-тей, а й відтворення.
У другій половині ХХ ст. системний підхід до суспільства став однією з провідних методологічних парадигм. Особливий інтерес в теорії систем представляють самоорганізуються. Налі-ність цих систем і фактора самоорганізації в них дозволяє пояснити його-нить розвиток світу, в якому самоорганізуються явля-ються досить поширеними. Вони задовольняють цілком оп-ределенном вимогам.
По-перше, вони відрізняються відкритістю, що забезпечує їм, з одного боку, приплив енергії ззовні, а з іншого, - рятує від де-градації і сприяє переходу в нові стани.
По-друге, вони досягають станів критичних точок, які отримали назву точок біфуркації. Особливість цих точок заклю-чає в тому, що в них відбувається розгалуження шляху розвитку систе-ми, на "вибір" якого впливають сформовані фактори. Самі кри-тичні точки являють собою нерівноважні стану систе-ми. У них система довго перебувати не може, тому переходить в стан рівноваги, опиняється якісно новим состояни третьому для даної системи. Важливо звернути увагу на те, що система при цьому переходить до більш високого рівня впорядкованості. Це характерно як для об'єктів живої, так і неживої природи.
До складних систем відносять також динамічні системи, ко-торие допускають різні зміни, розвиток, виникнення нових і відмирання старих частин і зв'язків між ними. Здоровий глузд підказує, що далеко не всі динамічні системи сліду-ет вважати складними. Динаміка системи складається з двох спів-складових: зовнішнього руху системи і того, що відбувається в ній внутрішнього розвитку. Прості системи характеризуються статич-ністю, низькою і простий зовнішньою динамікою і практично міні-мінімальними внутрішніми змінами. Складні системи відрізняються високою внутрішньою динамікою, що зумовлює ускладнення їх зовнішнього функціонування.
Складними вважаються також нелінійні системи. Термін "нелі-нейность" в широкому сенсі позначає властивість системи, яка відрізняється багатоваріантністю, різноманіттям, нелінійним швидким зростанням, а у вузькому сенсі - нелінійну функцію системи. Інше значення терміна відноситься до характеристики Перемишль-ня, що відрізняється багатоваріантністю, творчістю. Нелінійної-ні системи визначаються стохастичную, ймовірністю поведе-ня. Зміни цих систем в часі неможливо передбачити.
Життя людини і діяльність трудових асоціацій не обхо-дяться без людино-машинних систем, які складаються з людини і машини (природно обмежені природою можливості людини компенсуються і реалізуються машиною). У цих системах метушні-кає значне число проблем, найбільш складні і важливі з них: техногенні аварії та катастрофи, що викликаються як досконалий-ством і зношеністю обладнання, так і суб'єктивними факто-рами; негативні впливи машин, устаткування, технічних пристроїв на організм людини і навколишнє екологічну сере-ду; проблема ефективності роботи людино-машинної системи з точки зору досягнення результату; необхідність загального і про-професійного навчання і виховання людей, їх підготовка до ра-боті з машинами і механізмами.
У міру розвитку суспільства відбуваються і значні зраді-ня людино-машинних систем. Завдяки механізації, автомати-зації, роботизації спостерігаються полегшення праці людини і через сування його характеру. Людина перестає виконувати монотонні і важкі виробничі операції, які він покладає на авто-матические системи, роботи, маніпулятори, тобто його діяльність починає зводитися до управління машинами. У другій половині ХХ ст. на основі персонального комп'ютера почали створювати ін-формаційному-комп'ютерні системи, значно прискорили і полегшили процеси переробки інформації.
Інформаційно-комп'ютерні системи являють собою інформаційні системи, що складаються з систем: організації, збе-вати та подання інформації; введення, оновлення та коректив-ровки інформації; споживання інформації. Таким чином, під інформаційної розуміється автоматизована система, пред-призначена для організації, зберігання, підтримки і представле-ня користувачам інформації відповідно до їх запитами. Це інформаційно-пошукові (ІПС), інформаційно-довідкові (ІСС), інформаційно-керуючі (ІКС) системи. Інфор-ційні системи та інформаційні технології висувають високі вимоги до кваліфікації фахівця, який повинен розуміти основні інформаційні технології та вміти працювати з ними.
Закон необхідної різноманітності. За визначенням У. Р. Ешбі, перший фундаментальний закон кібернетики полягає в тому, що різноманітність складної системи вимагає управління, яке саме має деяким різноманітністю. Інакше кажучи, значна різноманітність впливають на велику і складну систему збурень вимагає адекватного їм різноманітності її можливих станів. Якщо ж така адекватність в системі відсутній, то це є наслідком порушення принципу цілісності складових її частин (підсистем), а саме - недостатньої різноманітності елементів в організаційній побудові (структурі) частин.
Обмеження різноманітності в поведінці керованого об'єкта досягається тільки за рахунок збільшення різноманітності органу управління (управлінських команд). Щоб досягти мінімуму різноманітності вихідних реакцій (результатів діяльності) системи, керуючий орган повинен бути здатний до вироблення певного мінімуму команд і сигналів. Якщо його потужність нижче мінімуму, він не здатний забезпечити повне управління.
Процес управління в кінцевому рахунку зводиться до зменшення різноманітності станів керованої системи, до зменшення її невизначеності. Відповідно до цього закону, зі збільшенням складності керованої системи складність керованого блоку також повинна підвищуватися. Тому все більше ускладнення апарату управління корпораціями, холдингами, фінансово-промисловими групами, і т. П. Організаціями та їх частинами в сучасних умовах - це закономірний процес. Інша справа, що заповнювати різноманітність керуючої системи потрібно за рахунок впровадження комп'ютерних та інших прогресивних технологій управління і математичних методів, а не за рахунок залучення додаткових людських ресурсів.
Закон необхідної різноманітності * має принципове значення для розробки оптимальної структури системи управління. Якщо центральний орган управління при збереженні розумних розмірів не володіє необхідним різноманітністю, то слід розвивати ієрархічну структуру, передаючи прийняття певних рішень на нижні рівні і не допускаючи, щоб вони перетворювалися в передавальні інстанції. Незадовільні результати проведеної в країні економічної реформи пояснюються неадекватною реакцією органів управління. У країні збільшується різноманітність форм власності, різновидів структурних формувань об'єктів управління, моделей господарювання і т. П. Відповідно до цих змін необхідно систему управління таким розвитком привести у відповідність до закону необхідної різноманітності (забезпечити пільгове кредитування структурних перетворень, розумне оподаткування підприємств, що розвиваються, державну політику підготовки і перепідготовки кадрів і т. п.).
З позиції теорії управління найголовнішим моментом, що характеризує складність системи, є її різноманітність. Тому визначення ступеня оптимального різноманітності при розробці будь-яких систем - організації виробництва, планування, обслуговування, оперативного управління, систем оплати праці і т. Д. - є одним з найбільш важливих і першочергових етапів використання кібернетики при проектуванні і функціонуванні організації.
Цей висновок добре підтверджує і народна мудрість: "Розум добре, а два краще", "Один в полі не воїн". Захворювання організму людини дуже часто пов'язане з відсутністю необхідного і достатнього різноманітності в раціоні харчування, режим роботи і відпочинку. Таким чином, дотримання закону необхідного і достатнього різноманітності в проектуванні і функціонуванні організаційних систем підвищує їх ефективність і навпаки.