§ 5. Общие сведения об управлении сложными системами.

5.1. Назначение управления.

Не всегда в результате постепенной формализации процесса моделирования удается получить описание, позволяющее найти желаемое решение. Тогда говорят о принципиальной ограниченности формализованного описания изучаемого объекта. Обычно такие ситуации возникают при исследовании объектов, отображаемых классом самоорганизующихся систем, особенности которых рассмотрены в теме № 1.

Разумеется, к этому классу относится и ресторан, и кошка, и любое предприятие, … и, тем более, человек!

Но выше мы старались просто понять, что они собой представляют, и хотя бы отобразить существующее состояние системы, ее структуру, «срез». И то нам пришлось прибегнуть к постепенной формализации, к использованию сочетания подходов и переключению образного и формального полюсов мышления. А если, понимая, что система постепенно изменяется, мы хотим влиять на эти изменения? Можно ли поступить так: создать желаемый образ, определить пути его достижения и выбрать из них наилучший?

Подобные задачи называются задачами проектирования.

Но это практически неосуществимо для систем такой сложности, как ресторан, предприятие, не говоря уже о «проектировании» или хотя бы совершенствовании кошки или человека.

Как же быть? Влиять на процесс движения объекта к достижению желаемого состояния можно с помощью управления этим процессом. Управлять можно процессом проектирования (совершенствования) системы в целом, или отдельными компонентами или видами деятельности системы в процессе ее функционирования. В самом деле, если бы мы хотели составить алгоритмы, строгие последовательности действий для всех процессов, происходящих в ресторане, то получилась бы ситуация, подобная известному изречению: «Если бы сороконожка задумалась, какую ей ногу переставлять, то она умерла бы с голоду».

Это изречение нужно всегда вспоминать, когда мы имеем дело с совершенствованием сложных самоорганизующихся систем. Невозможно составить формальные алгоритмы поведения кошки, человека, всех процессов, происходящих в ресторане, на предприятии.

Можно только разработать модели («отображения действительности, учитывающие немногие ее свойства») и на их основе вырабатывать некоторые «управляющие воздействия», корректирующие и направляющие поведение таких объектов. При этом модели необязательно должны быть строго формальными. Они могут быть и описательными или, как принято в этом случае говорить, - «объяснительными», т. е. помогающими понять ситуацию, найти хотя бы аналогии и выработать управляющие воздействия.

5.2. Существует ли наука об управлении?

Наука об управлении имеет сложную историю. Еще в эпоху неолита, как только возник сознательный труд, возникла потребность управлять орудиями труда. В случае простых орудий (типа молотка, лопаты и т. п.) говорят не «управлять», а «владеть» (хотя, строго говоря, человек управляет своими мышцами, чтобы забить гвоздь или вскопать огород ). О плуге уже говорят – «управлять плугом». По мере усложнения орудий труда и появления других искусственных приспособлений для перемещения грузов, передвижения человека, создания паровых двигателей и т. п., усложнялось и понятие управления.

Возможно, потребность в создании первых систем управления людьми возникла в V – III вв. до н. э. в Двуречье (долине Тигра и Евфрата) и на берегах Нила, Инда в связи с необходимостью работ по регулированию разливов и осушению обширных территорий.

Создание сложных (для того времени) комплексов (сети каналов, водохранилищ) потребовало управления совместными работами населения обширных областей, размеры которых существенно превосходили прежние общинные поселения.

Таким образом, управление было всегда, с тех пор, как человек осознал свою потребность создавать искусственный мир.

Но в самостоятельную науку деятельность по управлению выделил Андре Мари Ампер. Увидев общность в полете мотылька и движении корабля, в управлении своими мускулами или матросами, Ампер попытался отделить «управление» от «объекта», выделить его в чистом виде и исследовать его особенности и законы. Он первый дал название науке об управлении, написав: «Кибернетика - наука об управлении … провинциями».

Возможно, потому, что в то время термин «управление» был связан, в основном, с государственной деятельностью и больше соответствовал понятиям «править», «господствовать», Ампер добавил «… провинциями», но для наименования науки он использовал корень «кибер» (от греческого «кормчий» «рулевой»), т. е. дословный перевод термина – «кормчевождение», «навигаторика».

В 30-е годы XIX в. Норберт Винер выбрал именно термин «кибернетика» для названия науки об «управлении в животном и машине».

Эта наука в настоящее время занимается разработкой сложных технических комплексов, исследованием возможностей создания искусственного интеллекта. И термин «кибернетика» (несмотря на общность корня с термином «губернатор») практически не применяется, когда речь идет об управлении предприятиями, организациями, государством.

В русском языке термин «управление» охватывает широкий спектр понятий, которым в английском соответствует несколько терминов: rule, govern, direct, manadge, control, command, drive, pilot, conduct и т. п.

В истории развития науки об управлении был период, когда пытались перенести принципы теории автоматического регулирования (ТАР), разработанной для технических систем, на управление предприятиями и организациями. Расширив сферу применения ТАР, эту наук устали называть «теорией автоматического управления» (ТАУ).Такие аналогии помогают глубже понять процесс управления и выбрать методы управления. Рассмотрим их несколько подробнее.