Управление самоорганизующимися системами - синергетический подход

УПРАВЛЕНИЕ САМООРГАНИЗУЮЩИМИСЯ СИСТЕМАМИ-СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Егорова Т.Н., доцент ОрелГИЭТ

В статье рассмотрены методические подходы к процессу управления самоорганизующимися системами. Предложено синергетическое понимание процесса самоорганизации как последовательность действий в пределах формирующейся системы, которая ведет от хаоса к порядку.

Ключевые слова: самоорганизация, синергетика, управление, аттрактор.

MANAGEMENT САМООРГАНИЗУЮЩИМИСЯ OF SYSTEMS-SINERGETICHESKY THE APPROACH

Egorova T., so-called senior lecturer OrelGIET

The article considers the methodological approaches to the process control self-organizing systems. Proposed synergistic understanding of the process of self-organization as a sequence of actions within the emerging system that leads from chaos to order.

Keywords: self-organising, synergetrics, management, attractor.

Под управлением понимают процесс целенаправленного воздействия органа управления на объект управления. При организационном управлении часть информации может отсутствовать или оставаться неопределенной, и поэтому часто приходится принимать недостаточно точные решения. В этой ситуации выявляются аттракторы, позволяющие решать задачи в условиях хаоса, в результате чего привлекаются и нелинейные методы, не дающие однозначных решений. Искусство руководства состоит в том, что, основываясь на опыте, традициях и интуиции, принимаются решения в условиях дефицита информации. Методы теории операций, теории решений и синергетики позволяют дать ориентации при выборе ответственных решений.

Синергетика является одним из направлений изучения сложных систем различной природы. Она рассматривает такие системы как открытые и нелинейные, которым имманентно присуще нерав-новесность и нестабильность. Данным системам в зависимости от условий характерно множественность и неоднозначность путей развития.

В основе синергетики лежит закон единства механизма возникновения порядка из хаоса.

В основу концепции самоорганизации легли открытия в различных областях науки, среди которых значительную роль сыграли такие как созданная А. Ляпуновым и А. Пуанкаре теория математической устойчивости, теория нелинейных колебаний разработанная школами таких известных ученых как Л. Мандельштама и

А. Андронова, открытие Э. Лоренцом «странного аттрактора», особенность которого заключается в том, что если система попадает в поле его влияния то траектория развития системы настолько усложняется, что становится невозможно предсказать конечный результат. Эти исследования поколебали представление о линейности и детерминизме в изменении развития систем и привели к мысли рассмотрения случайности и вероятности.

В семидесятых годах на проблему самоорганизации обратила внимание брюссельская школа И.Пригожина, которая занялась разработкой теории неравновесной термодинамики, описывающей процесс перехода системы из одного неравновесного состояния в другое, сопровождающее понижение энтропии и повышения уровня организации. Структуры, которые при этом образуются И. При-гожин назвал диссипативными, т.е. структуры образующие с рассеиванием энергии-отсюда и название данного направления, теория «диссипативных структур».

Этой же проблемой заинтересовался также известный немецкий физик-теоретик Г. Хакен, основатель Штутгартской школы. Математический аппарат описывающий синергетические процессы был разработан выдающимися математиками В.И. Арнольдом и Р. Тома. Их теорию сейчас называют теорией катастроф или бифуркаций.

Значительный вклад в развитие теории самоорганизации внесла российская школа во главе с такими известными учеными как С.П. Курдюмов, Г.Г. Малинецкий и А.А. Самарский. Ими предложены интересные идеи объясняющие механизм возникновения и динамики неравновесных систем в нелинейных условиях. Прин-

ципы универсального эволюционизма рассмотрены также в работах академика Н. Н. Моисеева, членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.

Модели синергетики динамических процессов представляют собой нелинейные, неравновесные системы, подверженные флук-туационному воздействию. Фазовые переходы, в таких системах осуществляются в тот момент, когда энергетический барьер между упорядоченной и неупорядоченной фазами отличаются друг от друга незначительно, что позволяет системе переходить под действием флуктуаций из одного состояния в другое. Причем, выбор того или иного устойчивого фазового состояния осуществляется под действием флуктуации, которая направляет динамику процесса в ту или иную область аттрактора. Синергетика, исследуя развитие сложных открытых систем, использует модели, которые позволяют понять механизм возникновения порядка, она позволяет оценить и предсказать вероятностный отбор устойчивых состояний системы, процессы конкуренции и синхронизации подсистем. При этом синергетика оперирует такими понятиями как потоки информации, энтропия, энергия активации фазового перехода, точка бифуркации, самоорганизация и саморазвитие, аттрактор и т.д.. Теория синергетики тесно связана с теорией колебаний и волн, теорией нечетких множеств, теорией системного анализа, теорией вероятности, теорией катастроф и др.

В рамках человеческой деятельности существенное значение имеет самоорганизация, которая может рассматриваться как система самостоятельного принятия решения, когда обстановка быстро меняется и приходится действовать относительно самостоятельно. Самоорганизация, как процесс формирования системы, предполагает автоматическое образование объекта, при котором управляющая подсистема принадлежит самому управляемому объекту. Самоорганизация в синергетическом смысле понимается как такая последовательность действий в пределах формирующейся системы, которая ведет от хаоса к порядку. В современных условиях новые решения опираются на разработку компьютерных моделей и сценариев процессов самоорганизации. Математическое описание подобных событий теряет линейный характер, а использование нелинейных уровней предполагает выбор из нескольких решений одного - наиболее эффективного, которое должно максимально приближаться к оптимальному. Но проведение в жизнь решений, приближающихся к оптимальным, оказывается делом непростым, учитывая возможность изменений в текущих ситуациях. Выход из положения видится как в интуиции руководителя, так и в осознанном использовании математических методов, особенно синергетики, имеющей дело как раз с вероятными процессами и с преодолением той нестабильности, столь характерными для оперативных действий.

Вопрос о самоорганизации общества, в частности, тесным образом связан с путями развития сложных систем различных уровней. Проблеме специфики сложных систем и их особенностям посвящены работы Б. С. Флейшмана. Согласно этому автору необходимо различать важнейшие типы систем. К ним относятся автоматические, решающие, самоорганизующиеся, предвидящие и превращающиеся.

Автоматические системы способны лишь детерминированно реагировать на внешние воздействия. Их внутренняя организация приспособлена к переходу в равновесное состояние при выводе из него.

Решающие системы имеют постоянную стохастическую реакцию на случайные воздействия. Их внутренняя организация приспособлена к переходам на иные режимы регулирования. Постоянство их структуры поддерживается заменой вышедших из строя элементов.

Предвидящие системы отличаются тем, что сложность их поведения начинает превосходить воздействие индифферентного внешнего мира. Предметами таких систем, с точки зрения автора, являются высшие животные и человек.

К превращающимся Б.С. Флейшман относит системы, не связанные постоянством естественных носителей своей структуры. Проблема устойчивости сводится у них к проблеме устойчивого перекодирования. Понято, что эти системы являются в то же время и самоорганизующимися. Для этих систем как раз характерно переплетение тенденции к устойчивому самоповторению и неустойчивости в саморазвитии.

В. Н. Ермолаев и Л. И. Родионова, обсуждая две модели социального управления, выделяют модели целевого управления и нецелевого. Эти модели можно распространить и на экономические явления, тогда целевое социально-экономическое управление характерно тем, что в нем эти цели тождественны с установками властных структур, т. е. управляющие структуры устанавливают цели управления, которые считаются более адекватными и доминирующими над целями управляемой социальной системы. Модель нецелевого управления противоположна первой модели, прежде всего в том, что в ней управляющее звено отказывается устанавливать и преследовать цели управления, т. е. цели развития социально-экономической системы. Таким образом, управляющее звено концентрирует свои усилия на том, чтобы создавались, все условия для саморазвития управляемой социальной системы со своими внутренними закономерностями. Это управляющее звено претендует только на одно - своими воздействиями на управляемую подсистему обеспечить ее саморазвитие в цивилизованных рамках закона, традиций и здравого смысла.

В.В. Василькова, анализируя формы социального управления, акцентирует внимание на различие закрытых и открытых социальных системах. Ссылаясь на работы Л. Бергсона и К. Р. Поппера, она полагает, что за этими двумя состояниями социальной системы кроются две основные тенденции самоорганизации системы через изменение ее структуры. Можно думать, что сам характер социальной эволюции связан со способностью социальных систем быть открытыми, использовав для своего развития и самоусложнения механизмы положительной обратной связи.

Необходимо отметить, что для открытых систем наиболее предпочтительна либеральная форма управления, основанная на демократических методах выбора путей развития общества, рассмотренная нами ранее.

Весьма существенной стороной функционирования и развития социально-экономической системы является поиск компромиссов, предполагающий согласование действий определенных интересов и сил в социуме. Процесс управления бесспорно не может обойтись без компромиссов между индивидом и обществом, между социальными группами, экономическими, политическими и культурными интересами людей.

Оригинальный подход к решению этой проблемы предлагает Л. Н. Волгин, использующий открытый В. Парето принцип согласованного оптимума. Согласованный оптимум означает преобразование конфликтов отношения в такую ситуацию, в которой все участники конфликта улучшают свое состояние, если они не причиняют вреда друг другу и остальным партнерам. Поэтому данный принцип является оптимальным для всех. Его достижение требует согласованных действий конфликтующих сторон. Подход Л.Н. Волгина представляется как более предпочтительный, т. к. им рассматриваются противоположные, но в то же время вполне согласуемые тенденции, которые ведут к самоорганизации в рамках социальноэкономической системы.

Наиболее эффективная теория последовательного принятия решений в интересах управления принадлежит лауреату Нобелевской премии Д. Габору, который пишет: «Управлять в данный момент времени нужно так, чтобы оставалась свобода выбора решений в последующий момент времени, когда будет приниматься сле-

дующее решение». Важно отметить, что многорядность и свобода выбора решений является базой алгоритма поведения, основанного на принципах самоорганизации. Такие алгоритмы противоположны жестким детерминированным системам, которые, характерны, например, для кибернетического подхода, когда в соответствии жестко обозначенной цели в каждый момент времени ставиться в соответствие единственное решение.

Литература.

1. Флейшман Б. С. Системология, системотехника и инженерная экология. // Кибернетика и ноосфера. М., 1986.

2. Василькова В.В. Порядок и хаос в развитии социальных систем: (Синергетика и теория социальной самоорганизации) Издательство Лань, 1999

3. Волгин Л.Н. Проблема оптимальности в теоретической кибернетике. М. Советское радио 1968г.

4. Шманёв С.В. Самоорганизация в социально-экономических системах. /Шманёв С.В., Рябов К.В. Транспортное дело России (экономика, управление, транспорт). - М., 2008.- №2.

5. Шманёв С.В. Методология управления инвестициями в промышленности (синергетико-институциональный подход): диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук, Москва, 2007