2.1.4 Роль технологии в современном мире

Рассмотрим связь технологий и экономических достижений в мире.

В рамках тезиса о значимости технологии в экономических процессах показательна следующая ситуация. В начале ХХ века экономисты сформулировали простой вопрос. В каком случае граждане любой страны положительно оценивают деятельность своего правительства?

Ответ оказался такой: надо чтобы постоянно, минимум на 2-3% или 4% в год, рос национальный доход. Тогда большая часть населения будет жить в условиях повышающегося благосостояния, а общество в целом оценивать себя, как успешно развивающееся.

Отсюда формируется минимальная цель государства: обеспечить постоянный рост ВВП на 2-4% в год. Это тот уровень, который позволяет удовлетворить внутренние потребности людей.

Но если построить кривую роста ВВП с темпом в 3% в год, сразу станет виден катастрофический рост абсолютной величины его ежегодного прибавления.

На Рис. 2.2 показана такая кривая. По оси ординат отложен национальный доход, а по оси абсцисс - время. Всего сто лет. Требование постоянного роста по сложному проценту соответствует растущей степенной зависимости типа: Y = (1+0,03)^t

Такая зависимость дает постоянно ускоряющийся рост национального дохода. Многие экономисты, взглянув на эту кривую, задались вопросом. Реально ли это? За счет каких факторов может быть обеспечен такой рост?

Рис.2.2. Кривая производительности при постоянном темпе роста в 3%

Здесь уместно вспомнить имя известного экономиста прошлого Томаса Роберта Мальтуса. Он утверждал, что продовольственные и сырьевые ресурсы на земле ограничены и со временем рост населения земли приведет к тотальной нехватке продовольствия и промышленной продукции. Общее мнение склонялось к тому, что выдержать постоянный темп роста ВВП не реально.

Прошло более ста лет. Статистика по Соединенным Штатам (1929-2005 гг.) говорит, что за этот период сформировалась ровно такая кривая роста ВВП, которую требует комфортное состояние населения. Причем средний темп прироста по США был 3,6%. При этом ВВП вырос в 12,9 раз за 76 лет, приведенных на рис. 2.3. Правда, в расчете на человека он вырос в 7 раз.

Наши расчеты показали, что за последние 70 лет рост ВВП на человека составил в США 2,7%. За счет чего? Единственно разумный ответ – это эффект технологий. Но это только принципиальный ответ на вопрос.

Цивилизация обеспечивает постоянное ускорение получения материальных благ и услуг. Одной из самых главных причин такого явления, надо думать, стал процесс непрерывного совершенствования технологий.

Рис. 2.3 Рост ВВП в США с1929 по 2005 гг. (в долларах 2000 года). U.S. Department of Commerce, Bureau of Economic Analysis

Всегда находятся новые и новые технологии, обеспечивающие снижение затрат и, следовательно, рост эффективности производства.

2.2 Структура как характеристика сложных систем

2.2.1 Роль структуры в сложных системах.

Известно, что в сложно организованных (т. н. больших) физических и биологических системах значительную роль играет структура. Например, сравним алмаз и углерод, закаленную сталь и сырую, воду и лед. Что общего между ними и в чем различия? В обоих случаях сравниваются материалы одинаковые по химическому составу. Их различие определяется только структурой атомов.

Структура⁶³ по определению – это совокупность внутренних связей, строение, внутреннее устройство объекта. Другой наглядный пример значимости структуры. По прочности на излом фанера и тонкая дощечка той же толщины различаются на порядок. Это также эффект влияния структуры на прочность двух различных деревянных изделий.

Еще один пример: структура мегаполиса – города Москва. Исторически структура Москвы сложилась как система оборонительных, а впоследствии, транспортных колец. Как кольцевая, структура города продолжает поддерживаться до настоящего времени (см. рис. 2.4.а).

Рис.2.4.а Карта Москвы

Многие крупные города мира имеют другую структуру. Например, структура городов США представляет собой пересечение перпендикулярных улиц (см. рис. 2.4 б). Горизонтальные – это стрит, вертикальные – это авеню. В этом случае из одной точки на карте попасть в другую можно множеством разных маршрутов.

При решении такой же задачи в городе с кольцевой структурой кратчайшее расстояние между самыми отдаленными точками будет проходить через центр. По этой причине в центре всегда будут образовываться "пробки", т.к. в нем пересекаются множество транспортных потоков.

Известно, что все развитые биологические структуры уходят от такой формы. Только самые простейшие, такие как амеба, имеют кольцевую структуру. Немного более сложные организмы, например червяк уже вытянуты в длину.

Кольцевая структура Москвы уже сейчас вызывает очень много проблем. Центр всегда перегружен. Но в большинстве случаев человек – рационален при принятии решений и выбирает маршруты не только по кратчайшему расстоянию. Он знает о возможности "пробок", сколько в них придется стоять и может принять решение ехать по кольцу. Но проблемы Москвы, вызванные ее структурой, всегда будут оставаться.

Рис.2.4.б Фрагмент карты Нью-Йорка

Структура играет важнейшую роль в жизни любых систем. Например, гелиоцентрическая структура вселенной – Солнце и планеты вокруг него. Физики, исследуя глубины вещества, пришли к представлению о точно такой же структуре атома. Маловероятно, что это случайность.

Структура определяет как движение планет, так и строение атома. Но важно понимать, что атом не эквивалентен солнечной системе. В нем действуют другие силы, другие закономерности. Но есть нечто общее, что объединяет, казалось бы, абсолютно разные вещи, или отличат одинаковые. Это структура.

С похожей ситуацией мы сталкиваемся и в экономике. Экономика – это множество разнообразных систем. В случае же когда заходит речь о технологии, можно говорить о миллионах самых разных способов производства. Обществу нужны закономерности, помогающие прогнозировать поведение экономических систем. Наши исследования показали, что они проявляются при использовании понятия структуры.

Иногда структура может быть единственной характеристикой, которая подходит для определения базовых свойств систем.

Известны методы, позволяющие привести любую систему матричную, дивизиональную, , звездную и т.п. структуры. сколь угодно сложной конфигурации к параллельному или последовательному виду⁶⁴. То есть, доказано теоретически, что система любого вида может рассматриваться либо как последовательная, либо как параллельная.

Исследование различных систем при разделении их по базовому типу структуры позволяет выявить принципиальные закономерности их развития.

Уточним понятия «последовательная структура системы», или что то же самое, «последовательная система» и «параллельная структура системы», или «параллельная система». На рис.2.5 изображена последовательная система.

Рис. 2.5. Последовательная система

Аналогично изобразим параллельную систему, используя те же три прямоугольника. Рис. 2.6.

Рис. 2.6 Параллельная система

Остановим (выключим) любой элемент в каждой из систем. Последовательная система потеряет работоспособность, а параллельная система сохранит, но объем выпуска в ней уменьшится.

Для целей описания различных структур фирм примем следующие определения.

• Последовательной будем называть систему, в котором остановка любого из составляющих ее элементов приводит к остановке всей системы.

• Параллельной будем называть систему, в котором остановка любого из составляющих ее элементов не приводит к остановке всей системы, а вызывает только снижение объема выпуска.

Рассмотрение любых технологических систем с позиции последовательности, или параллельности дает основную информацию о том, каким образом система воспринимает развитие.

Например, рассмотрим предприятие состоящее из трех цехов. Первый делает поставки второму, второй третьему, а последний выпускает готовую продукцию. Предположим, в цехе 2 была увеличена производительность в 1,5 раза. Нужно ли это системе в целом? Ответ отрицательный, поскольку дополнительно выпущенный продукт будет лишним.

Для последовательной системы главное ее баланс. Управлять последовательной системой означает видеть всю систему в целом. Это необходимо, чтобы балансировать все ее элементы по выпуску. Т.е. должен быть руководитель системы. Это первое. И второе, должен быть план выпуска или план работы последовательной системы. В противном случае все производство станет не эффективным.

Развитие любого элемента системы, как правило, связано с увеличением объемов его выпуска. Безусловно, можно, осуществить развитие и по-другому. Например, в два раза увеличить производительность и в два раза уменьшить количество людей. Но при этом необходимо знать возможности всей системы, так как увеличение выпуска лимитирующего элемента приведет к росту выпуска всей системы. Т.е. все равно важна информация обо всей системе. Не обладая полнотой информации, ничего нельзя сделать для повышения экономичности и роста доходов. С позиции управления, развивать отдельные элементы без информации обо всей системы просто не имеет смысла. Это можно делать, только зная всю систему.

Основная мысль изложенного заключается в том, что последовательная система отторгает несогласованное развитие в своих элементах. Она для этого не приспособлена по структуре. Такая система может быть хорошо настроена и очень эффективно работать только под жестким руководством и, строго следуя плану. Развитие такой системы удобно осуществлять в целом, в то время как по элементам оно затруднено.

Множество доводов можно привести за централизацию или децентрализацию любой производственной системы. Но все определяет тип ее структуры. Если она последовательная, обязательно должен быть руководитель, иначе система работать не сможет.

Рассмотрим теперь с позиции возможности развития параллельные системы.

В случае увеличения выпуска любого элемента в параллельной системе, увеличится выпуск всей системы. Можно остановить элемент (1), увеличив выпуск элемента (2) в этом случае объем выпуска всей системы сохранится. Так как в такой системе работают специалисты одного профиля, очевидна легкость и удобство использования новаций, поскольку они легко воспринимаются и быстро внедряются.

Можно констатировать, что разница в восприятии развития последовательными и параллельными системами огромна. При этом, чем они в сущности отличаются? Только структурой.

Таким образом, отметим, что параллельная система приспособлена к восприятию развития. Каждый отдельный элемент системы может увеличивать мощность (выпуск) и при этом система в целом воспринимает это увеличение. Прогрессивные изменения в одном из элементов системы предельно удобно передавать в другие элементы системы.

Но на практике не так просто отличить одну систему от другой. Например, рассмотрим технологическую систему сборки автомашины. Рис 2.7.

Рис.2.7 Схема сборки автомобиля

На сборку поступают кузов, двигатель, колеса и т.д. Как определить тип структуры этой системы?

При использовании традиционной классификации получится, что система звездная. Предположим теперь, что один элемент системы потерял работоспособность. Например, на сборку не поступают колеса. Без них не будет готового изделия. Готовым изделием называется изделие, которое отвечает всем техническим требованиям. Если в автомобиле нет даже какой-то одной мелкой кнопки, то это не готовое изделие. В итоге можно утверждать, что сборка автомобиля последовательная система.

На практике стараются смягчить жесткую зависимость последовательной системы от ее составляющих. Поэтому на всех конвейерах и автоматических линиях, есть буферы-накопители деталей. Если станок по какой-либо причине встал, то детали поступают из накопителя и линия некоторое время работает

В большинстве реальных систем идет дублирование элементов, смешение параллельности и последовательности. Приведем такой пример. «Навои Азот» – это химическое предприятие по производству азотных удобрений. Завод построен на газовом месторождении. На нем действуют две технологические линии. Из-под земли добывают газ, а с ее поверхности берут воздух. Воздух разделяется на кислород и азот. Из газа получают углерод. На выходе – эшелонами вывозят удобрения и многое другое. Тысячи тонн азотных удобрений, нетканого материала, синдипона, жидкого кислорода и водорода.

Завод можно представить схематично в виде двух последовательных систем, соединенных перемычкой. Когда что-то выходит из строя в одной последовательной системе, часть ее начинает работать от другой. Проектировщики такой перемычки не предусмотрели. Но, когда завод начал работать, стало понятно, что надо сделать перемычку и тогда выпуск увеличится и станет более стабильным.

Рис. 2.8. Пример дублирования и смешения параллельности и последовательности

На практике почти все системы смешанные. Однако всегда можно отнести любую систему к преимущественно последовательной или к преимущественно параллельной.

Оценка самых различных технологических систем с точки зрения структуры, дает руководителю важную информацию. Представьте, любой завод, такой как производство стульев или автомобилей, состоит из цехов. Каждый цех делает промежуточную продукцию, используемую в других цехах, и только один выпускает готовую продукцию. Обычно на предприятии есть заготовительный цех, механический цех, термический цех, сборочный цех. Если один цех на заводе остановить, то предприятие встанет. Во всяком случае, сократит выпуск на 50÷100%. Т.е. предприятие (завод) – преимущественно последовательная система.