Вопрос 15. В чем сущность принципа Ле Шателье – Брауна.

ЛЕ ШАТЕЛЬЕ - БРАУНА ПРИНЦИП- термодинамич. принцип, отражающий влияние разл. факторов на положение термодинамич. равновесия: внеш. воздействие, выводящее систему из положения термодинамич. равновесия, вызывает в ней такие процессы, к-рые стремятся ослабить результат воздействия. Напр., повышение темп-ры хим. реакции благоприятствует накоплению тех веществ, к-рые образуются в данной реакции с поглощением тепла, а понижение темп-ры действует в противоположном направлении. Вещества, растворимость к-рых при повышении давления увеличивается (при пост. темп-ре), растворяются с уменьшением объёма, а при обратной зависимости от давления - с увеличением объёма.

Принцип смещения равновесия при изменении темп-ры установил Я. Вант-Гофф (J. van't Hoff) в 1884. Общий принцип, отражающий влияние разл. факторов на положение термодинамич. равновесия, сформулировали А. Ле Шателье (Н. Le Chatelier) в 1884 и К. Браун (С. Braun) в 1887. Они исходили из аналогии с Ленца правиломвэлектродинамикеи рассматривали разл. примеры термодинамич. равновесий, к-рые можно представить в форме, похожей на правило Ленца.

Удобство Ле Ш--Б. п. состоит в том, что он позволяет определить направление смещения термодинамич. равновесия без детального анализа условий равновесия (иногда очень сложных). Ле Ш--Б. п. строго выводится из общих условий термодинамич. равновесия, установленных Дж. Гиббсом (J. Gibbs).

Принцип Ле Шателье – при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия уменьшается. Этот принцип применяется для описания поведения самых различных самоподдерживающихся систем. На биологическом уровне он реализуется в виде способности экологических систем к авторегуляции.

В современной биосфере этот принцип нарушается, как правило, вследствии вмешательства человека в процессы, идущие в экосистемах. Каждая экосистема обладает определенным запасом информации, под которым понимают количественную меру организованности этой системы. Чем сложна экосистемы, тем больше имеется в ней перекрещивающихся трофических и энергетических цепей и тем выше ее информативность. Каждая открытая экосистема получает информацию из внешней среды, причем эта информация стремится вывести систему за пределы, обеспечивающие ее выживание. Стабильность системы зависит от количества информации в некотором «регуляторе», и это количество должно соответствовать числу «нарушений». Другими словами, каждое нарушение должно чем-то компенсироваться. При этом условии накопленная системой информация способна компенсировать нарушения ее структуры. Многочисленные исследования показали, что биологические системы тем стабильнее во времени и пространстве, чем они сложнее. Иначе говоря, стабильность сообщества определяется числом связей между видами в трофической пирамиде.

Вопрос 16. Сформулируйте закон Эшби.

ЗАКОН «НЕОБХОДИМОГО РАЗНООБРАЗИЯ» У.Р. ЭШБИ — одна из закономерностей осуществимости систем. На необходимость учитывать предельную осуществимость системы при ее создании впервые в теории систем обратил внимание У.Р. Эшби. Он сформулировал закономерность, известную под названием закон «необходимого разнообразия» [1].

Для задач принятия решений наиболее важным является одно из следствий этой закономерности, которое можно упрощенно пояснить на следующем примере.

Когда исследователь (лицо, принимающее решение, наблюдатель) N сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений Vd. Этому разнообразию противостоит разнообразие мыслей исследователя (наблюдателя) Vn.

Задача исследователя заключается в том, чтобы свести разнообразие Vd — Vn к минимуму, в идеале ( Vd — Vn) —> 0.

Эшби доказал теорему, на основе которой формулируется следующий вывод: «Если Vd дано постоянное значение, то Vd — Vn может быть уменьшено лишь за счет соответствующего роста Vn… Говоря более образно, только разнообразие в N может уменьшить разнообразие, создаваемое в D; только разнообразие может уничтожить разнообразие».

Это означает, что, создавая систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием (сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разработать методику, предложить новые методы решения проблемы).

Применительно к системам управления закон «необходимого разнообразия» может быть сформулирован следующим образом: разнообразие управляющей системы (системы управления) Vsu должно быть больше(или по крайней мере равно) разнообразию управляемого объекта Vou:

Vsu >= Vou

Использование этого закона при разработке и совершенствовании систем управления предприятиями и организациями помогает увидеть причины проявляющихся в них недостатков и найти пути повышения эффективности управления.