Внутренний Предиктор СССР
Достаточно общая теория управления
____________________
Постановочные материалы учебного курса
факультета прикладной математики — процессов управления
Санкт-Петербургского государственного университета
(1997 — 2003 гг.)
Санкт-Петербург
2003 г.
Страница, зарезервированная для выходных типографских данных
© Публикуемые материалы являются достоянием Русской культуры, по какой причине никто не обладает в отношении них персональными авторскими правами. В случае
Предисловие
В настоящем издании представлена вторая редакция Достаточно общей теории управления (ДОТУ) с дополнениями и уточнениями в версии 2003 г., а также и поясняющие её материалы, включённые в Приложение.
Первая, весьма краткая, редакция ДОТУ 1991 г. была опубликована в 1992 г. и с той поры стала библиографической редкостью. Вторая редакция была разработана в 1992 г. Тематически повторяя первую редакцию, она стала более обстоятельной и детальной. После этого вторая редакция неоднократно переиздавалась как отдельно, так и в составе других работ.
Предлагаемая вниманию читателя версия второй редакции ДОТУ отличается от версий прошлых лет содержательно включением в её состав раздела, посвященного методу динамического программирования, поскольку этот метод представляет собой наиболее краткое алгоритмическое выражение достаточно общей теории управления; а кроме того, на его основе удобно рассмотреть взаимосвязи теории управления с общефилософской проблематикой естествознания, обществоведения и психологии, без чего не всегда возможен корректный выход из области разговоров на темы управления в практику управления. Кроме этого, в предлагаемой вниманию читателя версии второй редакции ДОТУ в текст некоторых разделов добавлено освещение вопросов, ранее остававшихся в умолчаниях, исправлены замеченные опечатки и неточности, а также в некоторых местах изменена стилистика.
Курс достаточно общая теория управления читается студентам
Если Вы намереваетесь прочитать предлагаемую Вашему вниманию книгу, то в большинстве случаев Вам предстоит большой труд, работа над самим собой. Чтобы хотя бы отчасти помочь Вам в этом, мы предлагаем три проверенные жизнью подсказки:
1. Хотя в настоящем издании ДОСТАТОЧНО ОБЩАЯ ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ разделена на подразделы, но воспринять её следует как целостную и неделимую информационную единицу — своего рода «квант» информации. Соответственно, если в процессе чтения какие-то фрагменты будут непонятны, то следует прочитать текст до конца, невзирая на их непонятность: понимание первоначально непонятных фрагментов откроется потом на основе осмысления текста в целом и соотнесения его с Жизнью.
Кроме этого необходимо иметь в виду, что ДОТУ — следствие определённого миропонимания, философии. Соответственно в структуре тех рабочих материалов, в которых сложился предлагаемый вниманию читателя текст собственно ДОТУ, ему предшествуют ещё три раздела мировоззренческо-философского характера. В настоящем издании вся эта тематика, необходимая для понимания собственно ДОТУ и понимания Жизни на её основе, рассмотрена в Приложении. Поэтому реально читателю необходимо прочитать и воспринять как единое целое ДОТУ во взаимосвязи с материалами Приложения, соотнося и то, и другое с его собственным восприятием Жизни.
2. Некогда К.Прутков сказал:
Мы выразили в тексте свои образные представления об управлении. Но чтобы у Вас возникли образные представления об управлении в Жизни и Вы могли бы осуществить самоконтроль, иллюстрировать текст надо Вам, а не нам.
В этом предложении нет ничего унизительного или стеснительного: просто все мы выросли в эпоху, когда дисциплина, культура мышления у людей не только не воспитывалась целенаправленно с детства, но целенаправленно извращалась. И если кто-то может перемножать 5-значные числа в уме, а кто-то только в столбик, то дело, прежде всего, — в различии внутренней дисциплины мышления обыкновенных здоровых людей. Но этот пример касается абстрактно-логического мышления. Перемножая в столбик, мы помогаем своему недисциплинированному абстрактно-логическому мышлению сконцентрироваться и решить задачу. Рисуя картинки по ходу чтения, мы точно также помогаем своему недисциплинированному предметно-образному мышлению (не надо забывать, что у большинства людей не левое полушарие головного мозга развито лучше правого, как в том уверяет научно-популярная литература и школа, а правое полушарие, отвечающее за образное мышление, — недоразвито) сконцентрироваться и тоже решить задачу по формированию образных представлений и расширению круга своих понятий.
3. Успешное выполнение всякой работы требует соответствующего работе настроения — соответствия эмоций осознаваемому человеком смыслу его жизни и деятельности. Хотя большинство населения привыкло жить и работать при том настроении, какое у них складывается «само собой», но этот образ жизни и деятельности аналогичен тому, что пианист попробовал бы исполнить музыкальное произведение на расстроенном фортепиано. Поэтому прежде, чем что-либо делать, научитесь ловить и удерживать искреннюю радость от осознания мысли
4 июня 2003 г.
Всякая вещь есть форма проявления
беспредельного разнообразия.
К. Прутков
1. Достаточно общая теория управления: зачем это надо?
Всякий разум — индивидуальный или соборный — в иерархии взаимной вложенности структур Мироздания решает прежде всего задачи управления [2]по отношению к иерархически низшим системам и задачи самоуправления в пределах возможностей, предоставленных иерархически высшим объемлющим по отношению к нему управлением.
Управление возможно на основе практических навыков, которые индивид-управленец более или менее целенаправленно и осознанно использует, развивает и накапливает в качестве своего жизненного опыта. Какая-либо теория ему лично для осуществления управления в общем-то не нужна, если он достаточно чувствителен и внимателен к тому, что и как происходит в сфере его управленческой деятельности. Передача управленческих навыков другим — тем, кто только вступает в сферу управленческой деятельности, — также возможна без каких-либо теорий, если они (вступающие в сферу управления), в свою очередь, чувствуют то, что происходит в сфере их деятельности, видят как реагирует на это управленец-учитель, и способны хорошо вообразить себя на его месте в различных управленческих ситуациях.
Но процесс передачи управленческих навыков в какой-либо отрасли общественной деятельности без опоры на понятийный и терминологический аппарат теории управления во многом похож на воспитание мамой-кошкой котят: кто проникся происходящим процессом управления и смог вообразить себя в нём, а потом вести себя в качестве управленца в реальных жизненных ситуациях — молодец, а кто не смог — набьёт себе много шишек. С последним можно было бы и согласиться — в конце концов это его шишки и набьёт он их себе, если бы не одно «но»: набьёт он их не только себе, но и окружающим, поскольку всякое действие в обществе, а тем более общественно-управленческое действие, затрагивает множество людей, подчас не в одном поколении. Поэтому обществу для передачи управленческой культуры от поколения к поколению всё же лучше передавать её на основе теории, а не
Фактически так оно и есть: все частные отрасли прикладной науки развили свой понятийный и терминологический аппарат, на основе которого передаются знания от поколения к поколению. Фактически во всех частных отраслях прикладного знания речь идёт об управления теми или иными процессами, относящимися к их «предметной области», хотя управление этими процессами и не называется управлением: медицина лечит и калечит, а не управляет здоровьем и болезнями; химия “химичит”, а не управляет синтезом и распадом химических соединений; архитектура и строительство что-то воздвигают, а не управляют проектированием и возведением объектов и т.п.
Так в каждой отрасли деятельности существует свой понятийный и терминологический аппарат, и подчас одно и то же слово в одной отрасли означает одно, а в другой — нечто совсем иное: так на транспорте слово «тендер» — ныне анахронизм, которым обозначают прицеп для паровоза с водой и топливом; в англоязычной экономической терминологии «тендер» — заявка на подряд, предложение (деловое). В результате, если специалисты нескольких отраслей собираются вместе для того, чтобы впервые выявить и решить некоторую общую для них проблему, то прежде, чем начать собственно её решать, они изведут уйму времени для того, чтобы выработать некий общий для них профессиональный слэнг (подмножество языка, употребляемое в какой-то области деятельности), на котором общество впоследствии будет описывать выявление и решение проблем такого рода, если основоположники достигнут успехов и общественного признания.
Но не всегда специалисты разных отраслей могут найти или выработать общий язык (слэнг), и тогда они не могут выявить проблему, ради которой собрались, не могут перевести её в разряд задач и разрешить её. В этом случае они повторяют судьбу строителей Вавилонской башни, описанную в Библии (Бытие, 11:1 — 9).
Это касается всех проблем и задач, будь то мелкие житейские домашние дела, или же общественно полезное функционирование государственности. И более того: представители Науки и Религии (как отраслей культуры цивилизации), одинаково заявляя о том, что они работают на благо человечества, непрестанно конфликтуют друг с другом на протяжении всей памятной истории человечества. При этом в Науке процесс специализации зашёл настолько далеко, что не только представители разных наук не могут понять друг друга, но даже представители разных разделов одной и той же науки утрачивают взаимопонимание. То же касается и всех исторически сложившихся вероучений (так называемых «мировых религий»): они не только не могут прийти к единому пониманию богословских и социологических объективных истин, но каждое из них породило в прошлом множество сект и продолжают плодить новые секты. Это — единственно общее Науке и Религии в нынешней цивилизации — непрестанно усугубляет положение дел как внутри общества, так и в его взаимоотношениях с Природой.
Однако, всякий процесс в Мироздании может быть интерпретирован (представлен, рассмотрен) в качестве процесса управления или самоуправления. По этой причине понятийный и терминологический аппарат именно теории управления как таковой является обобщающим, что позволяет с его помощью
Но обретя понятийный и терминологический аппарат какой-либо теории управления, не следует утрачивать и то, что свойственно
Единообразное описание разнородных процессов с привлечением достаточно общей теории управления позволяет стоять на фундаменте всех частных наук; легко входить в любую из них [3]; и при необходимости — найти
Во всём многообразии процессов [4] (со-бытий) при рассмотрении их в качестве процессов управления или самоуправления можно выявить присущее им всем общее, и соответственно этому общему построить понятийный и терминологический аппарат
2. Категории достаточно общей теории управления
В теории управления возможна постановка всего двух задач.
·
·
Для осознанной постановки и решения каждой из них и обеих задач совместно (когда одна сопутствует другой) необходимы три набора информации:
Одна и та же совокупность целей, подчинённых разным иерархиям приоритетов (разным порядкам значимости для управленца), образует разные вектора целей, что ведёт и к возможному различию в управлении. Потеря управления может быть вызвана и выпадением из вектора некоторых
Эти два вектора образуют взаимосвязанную пару, в которой каждый из этих двух векторов представляет собой упорядоченное множество информационных модулей, описывающих те или иные параметры объекта,
Поскольку восприятие субъектом состояния объекта не идеально, во-первых, — в силу искажения информации, исходящей от объекта, «шумами» среды, через которую проходят информационные потоки; носит характер, обусловленный особенностями субъекта в восприятии и переработке информации, то вектор состояния всегда содержит в себе некоторую ошибку в определении истинного состояния, которой соответствует некоторая объективная неопределённость для субъекта управленца. Неопределённость
Вектор ошибки — основа для формирования оценки качества управления субъектом-управленцем. Оценка качества управления не является самостоятельной категорией, поскольку на основе одного и того же вектора ошибки возможно построение множества оценок качества управления, далеко не всегда взаимозаменяемых.
Структура и соотношение информации, образующей перечисленные вектора, показаны на приводимом в конце главы 15 рисунке 8.
Содержательным фрагментом полной функции управления является
При формировании совокупности концепций управления, соответствующих вектору целей,
Эти — дополняющие вектор состояния информационно-алгоритмически связанные с контрольными — параметры разделяются на две категории:
· управляемые — которые могут быть непосредственно изменены воздействием со стороны субъекта, что повлечёт за собой и изменение контрольных параметров. В изменении значений непосредственно управляемых параметров выражается
· свободные — которые изменяются при изменении непосредственно управляемых, но не входят в перечень контрольных параметров, составляющих вектор целей управления. Все объективно возможные значения свободных параметров в процессе управления признаются допустимыми.
Так, для корабля: угол курса — контрольный параметр; угол перекладки руля — (непосредственно) управляемый параметр; угол дрейфа (между вектором скорости, т.е. направлением движения в текущий момент времени и плоскостью симметрии корабля, называемой диаметральной плоскостью) — свободный параметр.
Или другой пример: для систем «искусственного климата» контрольным параметром может быть температура воздуха в помещении, а относительная влажность воздуха в нём может быть свободным параметром. Включение относительной влажности воздуха в список контрольных параметров потребует дополнения системы устройствами поглощения избыточной влаги и увлажнения чрезмерно обезвоженного воздуха.
Далее под вектором состояния понимается в большинстве случаев этот расширенный вектор, включающий в себя вектор текущего состояния контрольных параметров, повторяющий иерархическую упорядоченность вектора целей. Набор непосредственно управляемых параметров может быть также иерархически упорядочен (нормальное управление, управление в потенциально опасных обстоятельствах, аварийное и т.п.) и образует вектор управляющего воздействия, выделяемый из вектора состояния, и потому вторичный по отношению к нему. При этом, в зависимости от варианта режима управления некоторые из числа свободных параметров могут пополнять собой вектор целей и вектор управляющего воздействия.
Полная функция управления в процессе управления осуществляется
При структурном способе управления информация передаётся адресно по вполне определённым элементам структуры, сложившейся (или целесообразно сформированной) ещё до начала процесса управления.
При бесструктурном способе управления таких, заранее сложившихся, структур нет. Происходит безадресное циркулярное распространение информации в среде, способной к порождению структур из себя при установлении информационно-алгоритмических взаимосвязей между слагающими среду элементами. Структуры складываются и распадаются в среде в процессе бесструктурного управления, а управляемыми и контрольными параметрами являются вероятностные и статистические характеристики массовых явлений в управляемой среде: т.е. средние значения параметров, их средние квадратичные отклонения, плотности распределения вероятности каких-то событий, корреляционные функции и прочие объекты раздела математики, именуемого
Объективной основой бесструктурного управления являются
Поэтому, слово «вероятно» и однокоренные с ним, следует понимать не в ставшем обыденным смысле “может быть так, а может быть сяк”, а как указание на возможность и существование объективных вероятностных предопределённостей, обуславливающих объективную возможность осуществления того или иного явления, события, пребывания объекта в некоем состоянии, а также и их оценок средствами математической статистики и теории вероятностей; и соответственно как утверждение о существовании средних значений “случайного” параметра (вероятность [7] их превышения = 0,5), средних квадратичных отклонений от среднего и т.п. категорий, известных из теории вероятностей и математической статистики.
С точки зрения достаточно общей теории управления, теория вероятностей (раздел математики) является
1. Самоуправление в рассматриваемой системе будет протекать на основе прежнего его информационно-алгоритмического обеспечения без каких-либо нововведений.
2. Не произойдет прямого адресного подключения иерархически высшего или иного управления, внешнего по отношению к рассматриваемой системе.
Первой из этих двух оговорок соответствует взаимная обусловленность: чем ниже оценка устойчивости переходного процесса к избранному варианту, тем выше должно быть качество управления переходным процессом, что соответственно требует более высокой квалификации управленцев [8]. То есть: во всяком множестве сопоставимых возможных вариантов, величина,
Вторая из этих двух оговорок указует кроме всего на возможность конфликта с иерархически высшим объемлющим управлением. В предельном случае конфликта, если кто-то избрал зло, упорствует в его осуществлении и исчерпал Божеское попущение, то он своими действиями вызовет прямое адресное вмешательство в течение событий Свыше. И это вмешательство опрокинет всю его деятельность на основе всех его прежних прогнозов и оценок их устойчивости — мер неопределённостей.
Векторы целей управления и соответствующие им режимы управления можно разделить на два класса:
Манёвры разделяются на
Всякий частный процесс может быть рассмотрен (представлен) как процесс управления или самоуправления в русле процесса объемлющего иерархически высшего управления и может быть описан в терминах перечисленных основных категорий теории управления. Это позволяет соотнести названные категории теории управления с одной из особенностей психики человека.
Человеческое сознание может одновременно оперировать с семью — девятью объектами. При описании любой из жизненных проблем в терминах теории управления, общее число одновременно употребляемых категорий не превосходит девяти:
1. Вектор целей.
2. Вектор состояния.
3. Вектор ошибки управления.
4. Полная функция управления.
5. Совокупность концепций управления (целевых функций управления).
6. Вектор управляющего воздействия.
7. Структурный способ управления.
8. Бесструктурный способ управления.
9. Балансировочный режим (либо манёвр).
Это означает, что информация, необходимая для постановки и решения на практике всякой из задач управления может быть доступна сознанию здравого человека в некоторых образах
* *
Эта особенность психики человека придаёт особую общественную значимость общей теории управления в практике жизни: если какие-то категории оказываются
В противном случае он вероятностно предопределённо обречён стать тупым орудием в руках того, кто решил задачу о предсказуемости поведения в отношении него самого.
Управление всегда
Методологический тест на управленческое шарлатанство или отсутствие шарлатанства — алгоритм метода динамического программирования (см. далее гл. 14 настоящего издания, а также специально посвящённую ему литературу).
Тем не менее, как показало время, прошедшее после первых публикаций достаточно общей теории управления, есть индивиды, которые увидели в ней очередное посягательство носителей «механистических воззрений» на устранение «особой духовности» их самих и человечества в целом, а не одну из возможностей осмысленно и эффективно организовать свойственное им мировосприятие и мышление, а тем самым — организовать и обстоятельства их собственной жизни.
Такое отношение к достаточно общей теории управления выражает противопоставление человеком себя Объективной реальности, частью которой человек является и в которой протекают одни и те же процессы, которые могут быть описаны единообразно. Поэтому если кому-то достаточно общая теория управления как язык описания этих процессов не нравится, то пусть найдёт или создаст лучший язык для такого общего и единообразного описания процессов в Объективной реальности. Кроме того, ему не вредно самому подумать о том, почему, когда он приходит в поликлинику или вызывает скорую помощь, то у него не вызывает истеричного неприятия тот факт, что медицина употребляет терминологию, общую для всех биологических отраслей науки и практики, в которой одним и тем же понятийным аппаратом описываются явления, имеющие место в жизни растений, животных, человека? Конечно, человек обладает своеобразием, отличающим его ото всего прочего в Объективной реальности, но всё же он — её часть, а его своеобразие — выражение общих закономерностей её бытия, к тому же не освоенное подавляющим большинством живущих на Земле людей.
В нашем же понимании достаточно общая теория управления — мера осознанного восприятия и осмысления управления как такового. Она необязательна для индивидов управленцев-практиков, чьи бессознательные уровни психики достаточно хорошо справляются с моделированием, выбором и осуществлением возможностей управления. Но она необходима для восстановления и обеспечения единства бессознательного и сознательного в процессах управления, каковыми являются все события жизни человека. Те же, кому она неприемлема, могут жить с той мерой единства и рассогласования сознательного и бессознательного, какая «сама собой» сложилась в их психике.
3. Устойчивость в смысле предсказуемости
Как было указано ранее, КЛЮЧЕВЫМ понятием теории управления является понятие:
Начнём с того, что в русском языке есть три слова с близким по смыслу значением: «предощущение», «предсказуемость» и «предвидение». Как явление, свойственное психике человека, первично предощущение. Что возникнет на основе предощущения — предвидение или предсказуемость, — определяется тем, как далее отобразится информация, пришедшая в ощущениях. Предвидение — преимущественно — результат обработки информации предощущений правым полушарием головного мозга, обеспечивающим работу с образами; а предсказуемость, включающая в себя некоторую лексику, грамматику языка и алгоритмику переключений между образами и потоками образов, неизбежно требует согласованности в функционировании правого и левого полушарий головного мозга в процессе обработки информации.
Для определения понятия, характеризующего явление «устойчивость в смысле предсказуемости…», потребовалось семнадцать слов, что довольно много для термина, и хотя далее мы будем сокращать полный термин до «устойчивость по предсказуемости» или «устойчивость в смысле предсказуемости» или просто «предсказуемость», но в полном его названии лишних слов нет, и соответственно за кратким термином надо видеть полноту явления, описываемую полным термином.
Это понятие ключевое в прямом смысле: не освоив ключей, невозможно выйти из