3.9. Парадигма потокового управления
Теория
управления, созданная главным образом для человеческих систем представляется
как многокомпонентная и многофункциональная наука, нацеленная на поиск путей
рационального достижения некоторой системной цели. Область
применения теории управления безгранична и далеко выходит за рамки традиционных
сфер её применения (управление персоналом, финансами, инвестициями, запасами, армией, рынком и др.
Государственное и муниципальное управление. Кибернетика) [53, 57, 221]. Но как показано выше, управление это
мезанаука, имеющая также отношение к очень большому количеству других научных дисциплин (биология, генетика,
экология, теория эволюции, психология, педагогика, политология, и др.).
Обоснуем свое утверждение.
Управление
имеет отношение только к динамическим системам, которые могут передвигаться,
изменять своё состояние. Если система статичная, то управлять (изменять) ею
невозможно (согласно статуса статичности), но в
природе статичных систем не существует («все течет, все изменяется»). Статика
это результат абстрагирования от реальности. Если система динамична, то ею
можно управлять. Следовательно, управлять можно всем существующим (надо только
изобрести способ воздействия). Логично приходим к выводу, что теорию управления
можно пробовать применять ко всем без исключения объектам.
На практике
механизмы управления изучаются разными, практически изолированными друг от
друга, научными дисциплинами. Специалисты пользуются своей «отраслевой»
терминологией и понятиями, часто не замечая, что говорят на разных языках об
одном и том же. Возникает насущная потребность в упорядочении системы знаний,
сведения множественности к единичному, компактизации
знаний. Общепринято считать, что своеобразным интегратором системы знаний об
управлении явилась кибернетика (1940-1950) [1], но всеобщую организационную
науку разработал наш соотечественник А.Л.Богданов (1912 г.) [38]. Он осмыслил понятие «обратная
связь», а известные кибернетики лишь развили эти идеи. Благодаря кибернетике произошла
важная компактизация знаний об управлении –
сформировалось понятие необходимого для управления контура обратной связи
(раздел 3.3). Большой вклад в систематизацию знаний об управлении внесла теория
систем (опять же вначале Богданов, а затем лишь Берталанфи). Различные
«отраслевые» науки об управлении соотносятся друг с другом как отдельные
веточки единого дерева, растущие от общего корня. Различий между веточками
меньше, чем структурного сходства. Различия носят, скорее всего, косметический
характер. С позиций теории систем попытаемся найти первооснову «дерева» теории
управления.
Связь между
элементами системы это всегда обмен триедиными потоками вещества (материи), энергии (форма движения
материи) и атрибутивной информации (разнообразные неоднородности материи).
Связей между элементами на много больше, чем самих элементов. Реорганизация
связей при неизменном элементном составе может привести к радикальным
изменениям свойств системы. Сравните свойства алмаза и графита, состоящих только из углерода, но организованных различными
связями. В сложных системах удельная доля связей существенно превышает долю
элементов. Например, каждый нейрон мозга имеет десятки тысяч связей. Любой
элемент системы также является соподчиненной системой, организованной своими
внутренними связями. Например, биосфера Земли это совокупность связей между
биоценозами и организмами, организмы объединены связями между внутренними
органами. Внутренние органы представляют собой связанные клетки. Клетки можно
представить в виде молекулярных связей и т.д. Гигантская «матрешка»
иерархических структур Мира может быть представлена иерархией потоковых
процессов (поток в потоке). Итак, в основе любых динамических систем лежат ВЭИ
- потоки (вещества, энергии, информации). Управление ВЭИ потоками является механизмом организации и управления
любых систем Мира. Как видно, нам удалось найти тот «корень»,
потянув за который, можно вытащить всю проблему
(«Зри в корень». К. Прутков). Прежде чем
продолжать дальнейшее исследование необходимо определить понятие «поток».
В физическом
понимании поток понятие не однозначное. Это может быть перемещение вещества в
пространстве из одного места в другое. Но может быть поток магнитной индукции –
поток абстрактных силовых линий магнитного поля через некоторую поверхность.
Если в замкнутый сосуд накачивать воздух (поток воздуха), то давление воздуха в
сосуде будет расти. Мы наблюдаем единый процесс, в котором движение воздуха
(поток) трансформируется в процесс изменения внутреннего состояния сосуда (рост
давления). Изменение внутреннего состояния есть следствие потока извне. Вещество может переходить из одной части пространства в другое или
из одного состояния в другое. Все это разновидности потоков. Докажем
это.
Когда мы
нагреваем один конец металлического стержня и тепло распространяется вдоль
него, то принято говорить, что по стержню идёт поток тепла, но при этом
отсутствует какое-либо материальное
перемещение вдоль стержня. Растет
кинетическая (хаотическая) энергия молекул и перемещается температурный
фронт. Перемещается состояние вещества, но не само вещество. Например, звук (носитель информации посредством
распространения колебаний воздуха) не сопровождается переносом вещества
(«ветром»). Но есть примеры распространения энергии и в виде
потоков-перемещений. Электрический ток – перемещение электронов по проводнику.
Энергия падающей воды - это также очевидный поток перемещения. Но между двумя
разновидностями потоков: потоков-перемещений (ПП) вещества и потоков -
изменений состояния (ПС) есть общий «корень». Изменение состояния системы - это
общее понятие, а перемещение - это частный случай изменения состояния системы.
Покажем это.
Если
какая-нибудь масса перемещается из одной области пространства в другую, то это
сопровождается уменьшением плотности вещества в одной части пространства
(изменяется состояние системы масса-пространство) и увеличением плотности в
другой части пространства. Мы наблюдаем процесс изменения состояния системы
вещество-пространство, хотя его привычно называют перемещением. Итак, поток
- это процесс изменения некоторого состояния (параметра) выделенной системы
наблюдения.
Нам удалось
найти звено, которое способно объединить в единое целое множество разрозненных
понятий в многогранной теории управления. Это звено есть поток состояний (ПС). В свете этого
определения эволюцию можно определить как информационный поток. Проиллюстрируем
интегрирующие возможности применения потоковой парадигмы в описании
управленческих и экономических
процессов.
В
логистике (науке рационального
управления потоками) интуитивно давно уже не различают поток-перемещения от
потока – изменения. На пути движения товара встречаются склады, где перемещение
временно как бы останавливается, но логистики правильно считают это состояние
разновидностью потока (хотя и не объясняют почему) [234]. Из изложенного выше
становится понятным, что на складе продолжается процесс изменения состояния
товара (вещества). Идет старение, порча, фасовка, упаковка и т.п., т.е.
заканчивается поток перемещения и продолжается поток изменения. Эти две
разновидности потоков фактически не разделимы, но доля того или другого может
варьироваться в определенных пределах. Итак, складирование это разновидность
потокового процесса.
Производство
это также средство преобразования потоков. На вход производственной системы
поступает поток В1Э1И1. После процесса
производства на выходе имеем поток В2Э2И2.
Производство, как правило, есть процесс подведения потоков энергии к
предмету труда. Информация (знания
рабочего, ЭВМ) управляет потоком энергии, прибавляя к предмету труда новую
информацию. Подводимая энергия, сделав свое дело, может превратиться в тепло,
но оставшаяся часть вещества и содержащаяся в нем информация приобретает статус
нового продукта (товара). Итак, товар это некоторая новая атрибутивная информация. Покупая
скульптуру из мрамора, мы платим не столько за мрамор, сколько за образ, форму,
т.е. за информацию, воплощенную в куске мрамора. Эстетическая составляющая
стоимости товара также имеет информационную природу. Переплачивая большие
деньги за редкий товар, мы также платим за информацию о его
редкости. Энергозатраты при производстве товара покупателя не интересуют, но важны для производителя, т.к. определяют себестоимость
продукта.
Экономика
осуществляет процессы обмена потоками
сырья, товаров, денег (информации). Обмен веществ в живых системах
(организмах, биоценозах, биосфере) также является потоковым процессом, как и
экономика человечества. Очевидно, что экономика это продолжение природного
обмена веществ, но несколько другими средствами.
Рассмотрим
сущность понятия «потребление». Предприятия потребляют потоки сырья. Покупатели
(конечные потребители) потребляют пищу, предметы быта. На вход потребляющей
системы поступает поток ВЭИ. У любой открытой системы есть обязательно выход
для потока В1Э1И1. Потребитель также является
«переработчиком» потоков. Выходные потоки потребителей называют отходами, но
они попадают в окружающую среду (свалки, стоки, газовые выбросы). Отходы могут
стать сырьем для потребления живыми организмами, т.е. потоки, преобразуясь,
циркулируют в биогеосистемах. Если поток отходов не находит своего потребителя,
то возникает экологический кризис. Поток перемещения теряет свою активность и
превращается в поток-процесс (длительное изменение без перемещения в
пространстве: коррозия, растворение, гниение и др.). Как видно, потоковая
парадигма естественным образом связывает экономику и экологию, что чрезвычайно
актуально на фоне надвигающейся экологической катастрофы и необходимости
согласованно управлять не только экономическими потоками, но и биосферными
потоковыми процессами.
Наука о
финансах, о движении денег в экономических системах также может рассматриваться
с позиций потоковой парадигмы. Обмен веществом (бартер) наиболее древний
механизм организации социумов (как животных, так и человеческих). Обменные
потоковые процессы являются теми связями, которые создают целенаправленную
систему. В обменных, бартерных ВЭИ потоках преобладала вещественная (В)
компонента. В ходе эволюции обменных процессов человечество изобрело потоки денег-символов
вещества. Деньги в любом воплощении (бумажные, монеты, электронные и пр.)
остались потоками ВЭИ, но информационная составляющая (И) стала в них доминирующей. Поэтому считают, что
деньги - это потоки информации о наличии материальных благ в обществе в целом и у отдельных индивидуумов. Термин
«финансовые потоки» давно узаконен в экономике.
Примеры
можно приводить и далее, причем не только для «живых» систем, но и для
«неживых» (Вернадский исследовал циркуляцию потоков химических элементов в
биогеосфере [46]), но ограничимся уже приведенными. Итак, потоковые процессы являются
основой огромного разнообразия, что позволяет их классифицировать по этому
признаку и разрабатывать единые подходы к управлению ими. Проявляется единый
каркас, на который можно нанизывать многообразные частные проявления науки об
управлении, экономической науки, экологической науки и т. д. Разовьем эту мысль
далее в следующем разделе.
Выводы
1.
Теория управления - универсальная мезанаука,
применимая ко всем динамическим системам.
2.
Все виды потоков - это разновидности процессов
изменения состояния некоторой наблюдаемой системы.
3.
Потоковая парадигма способна интегрировать множество
разрозненных понятий в разных науках