В. Синтетические свойства систем.
Если рассмотреть статические и динамические свойства систем совместно, и сделать акцент на отношениях системы с окружающей средой, то возникает представление о некоторых собирательных, комплексных, обобщающих свойствах, содержащих в себе многие более простые свойства. Будем называть такие особенности систем их синтетическими свойствами.
9.Эмерджентность. Объединение частей в систему порождает у систем новые свойства, присущие только ей, не сводящиеся к свойствам частей, и существующие только пока система составляет одно целое. Качества системы, присущие только ей, называются эмерджентными (от англ. "возникать"). Конечно, у системы есть и не-эмерджентные свойства, одинаковые со свойствами ее частей (например, для технических систем это вес, объем, масса и т.п.). Бывают не-эмерджентные свойства и у системы в целом (например, окраска автомобиля).
Эмерджентные свойства определяются структурой системы, - в том смысле, что при разных структурах у систем, образуемых из одних и тех же элементов возникают разные свойства. Пример: Пусть имеются два одинаковых элемента, преобразующих подаваемое на их вход целое число N в число N+1 на их выходе. Если соединить их в кольцевую структуру S(см.Рис.11), то получится генератор двух возрастающих последовательностей чисел, причем одна состоит только из четных, другая - из нечетных чисел. Если же соединить те же элементы в параллельную структуру S, то эмерджентное свойство уже не будет арифметическим, как для S, а будет выражаться в повышенной надежности системы: при выходе из строя одного из элементов, система S будет по-прежнему выполнять операции прибавления единицы к входному числу.
Таким образом, эмерджентное свойство не может быть объяснено, выражено через свойства отдельно взятых ее частей. Поэтому, в частности, не все биологические закономерности сводимы к физическим и химическим ; социальные - к биологическим и экономическим; свойства компьютера необъяснимы только через электрические и механические законы.
Эмерджентность связана с законом диалектики о переходе количества в качество. Интересно, что не всегда для этого необходимо "накопление" количества: для появления нового качества достаточно объединить в целое хотя бы два элемента.
Эмерджентность демонстрирует еще одну грань понятия целостности. Система выступает как единое целое потому, что она является носителем эмерджентного свойства: не будет она целой, - и свойство исчезнет; проявляется это свойство, - значит, система цела. Пример: ни одна из частей самолета летать не может, а самолет - летает.
10.Неразделимость системы на части. Хотя это свойство является следствием эмерджентности, его практическая важность столь велика, а его недооценка так часто встречается, что целесообразно подчеркнуть его отдельно. Если нам нужна сама система, а не что-то иное, - то ее нельзя разделять на части.
При изъятии из системы некоторой части происходит два важных события.
Во-первых, при этом изменяется состав системы, а значит, и ее структура. Это будет уже другая система, с отличающимися свойствами. Поскольку свойств у прежней системы много, то какое-то свойство, связанное именно с этой частью, вообще исчезнет (оно может оказаться и эмерджентным, и не таковым: например, сравните потерю фаланги пальца для пианиста и для теннисиста); какое-то свойство изменится, но частично сохранится; а какое-то вообще не связано с данной частью.
Во-вторых, при изъятии части из системы меняются и свойства самой части: она уже не та же, что была в составе системы. Это результат того, что свойства объекта вообще проявляются во взаимодействиях с окружающими его объектами, а извлечение части из системы изменяет набор объектов, с которыми она взаимодействует.
Неразделимость частей не противоречит свойству 3 ("различимость частей"). Различая части, но не разрывая связей между ними, не разделяя их, мы не разрушаем систему.
Таким образом, мы соприкоснулись с понятием целостности системы еще с одной стороны.
11.Ингерентность. Факт открытости всех систем еще не означает, что все они в одинаковой степени хорошо согласованы с окружающей средой. Рассмотрим функцию "плавать в воде", и сравним по качеству выполнения этой функции такие системы как рыба, кит и аквалангист. Они упорядочиваются очевидным образом: рыбе вообще не требуется выход из водной среды.
Этот пример иллюстрирует важный аспект функционирования систем в окружающей среде: данную функцию одна система выполняет более эффективно, чем другая потому, что первая лучше согласована со средой, чем другая. Подчеркнем, что такое упорядочение не является абсолютным, а привязано к выбранной функции. Например, посмотрите, как будут упорядочены те же рыба, кит и аквалангист по функции "произвести электросварку под водой".
Будем говорить, что система тем более ингерентна (от англ. inherent - являющийся неотъемлемой частью чего-то), чем лучше она согласована, приспособлена к окружающей среде.
Если в природных системах повышение ингерентности происходит путем естественного отбора, то для искусственных систем это должно быть особой заботой конструктора (яркий пример - подготовка органа донора для трансплантации в другой организм; обмен культурными ценностями; внедрение технических новинок и т.п.).
Степень ингерентности может меняться (например, обучение, забывание, эволюция популяций, реформы, развитие, деградация и т.п.).
12. Целесообразность. Искусственные системы создаются субъектом для реализации своих целей. Одно из определений системы так и гласит: "система есть средство достижения цели". Имеется в виду, что если выдвигаемая цель не может быть достигнута за счет уже имеющихся возможностей, то субъект компонует из окружающих его объектов новую систему, специально создаваемую, чтобы помочь достичь данную цель. Цель определяет многие важные особенности системы: создаваемый объект должен иметь функции, необходимые для реализации цели; это, в свою очередь, диктует выбор состава и структуры системы (не обязательно единственно возможный, но обязательно обеспечивающий необходимые функции).
Эта подчиненность устройства и работы всего в системе поставленной цели настолько очевидна, что должна быть признана фундаментальным свойством любой искусственной системы. Назовем это свойство целесообразностью.
Обратившись же к самой нерукотворной природе, мы обнаруживаем, что существуют искусственные объекты, обладающие всеми предыдущими одиннадцатью свойствами систем, причем часто многократно превосходящие искусственные системы по степени выраженности этих свойств. Живые организмы первыми дают поражающие наше воображение примеры замечательной гармоничности, согласованности их внутренних и внешних проявлений. И в неживой природе мы наблюдаем очевидное наличие системности: физические, химические, геологические, астрономические объекты по всем признакам должны быть отнесены к системам. Кроме пока одного - целесообразности.
Признание системности всей природы не позволяет обойти молчанием вопрос о ее целесообразности. Гипотеза о полной аналогии естественных и искусственных систем заставляет искать целеполагающего субъекта вне самой вселенной. Однако, другая гипотеза, об аналогичности, но не тождественности рукотворных и природных систем, позволяет разрешить возникшую трудность, не требуя мысленного выхода за пределы вселенной.
Рассмотрим историю некоторой искусственной системы (Рис.12). В момент t=0 ее состояние Y не устраивает субъекта, и он выдвигает цель - достичь уровня Y*. Цель, следовательно, есть образ несуществующего, но желаемого будущего. Через некоторое время (при благоприятных условиях) субъекту удается достичь того, что состояние выходов системы Y(t) станет равным Y*. Цель достигнута; она стала реализовавшимся в момент T* состоянием. Будущее через некоторое время становится настоящим.
Именно это и дает возможность установить аналогию между искусственными и естественными системами: будущее есть у всех систем. Поэтому целью любого природного объекта можно считать его будущее состояние. Это снимает многие (хотя и не все) проблемы целесообразности природы. Это позволяет распространить системное видение на весь мир.
Однако, необходимо признать, что образ желаемого будущего и реальное будущее - это далеко не одно и то же. Обозначим это различие терминологически: первое будем называть субъективной целью, а второе - объективной целью. Ясно, что искусственные системы создаются с намерением осуществить субъективную цель, а у естественных систем есть только объективные цели. Помимо прочего, это проясняет, почему не все субъективные цели реализуемы: осуществимы лишь цели, могущие объективно стать реальностью. Как выразился С.Лем, если человек и может достичь любых целей , то не любым образом. Не достижение некоей субъективной цели может объяснятся может объяснятся не только ее принципиальной не реализуемостью (как цель создания вечного двигателя)), но и нехваткой или неверным использованием имеющихся ресурсов.
Представляя мир как мир систем, взаимодействующих между собой, содержащих содержащих в себе меньшие системы, входящих как части в большие системы, каждая из которых непрерывно изменяется, мы отображаем сложность мира лишь частично. Рассмотренные двенадцать свойств систем присущи всем системам, и мы делаем упор на целостности систем. Подчеркнем еще раз, что целостность является собирательным, сложным понятием, проявляющимся и в том, что только система в целом может осуществлять ту функцию, которая является ее эмерджентным свойством, и в том, что хотя каждая часть системы вносит вклад в поведение (свойства) системы, этот вклад не независим, он зависит от вклада других частей.
Эта картина мира должна быть дополнена явным отображением того факта, что кроме свойств, общих для всех систем, есть свойства, присущие лишь некоторым группам систем, а есть и такие, которые носят сугубо индивидуальный характер. В связи с этим возникает опасность незаконных обобщений, неправомерного переноса суждений, правильных для одних систем, на другие, для которых эти суждения не верны. Ситуация сильно осложняется тем, что часто суждение не просто "верно" или "неверно", но верно в большей или меньшей степени.
Обнаружив, что системы в чем-то различаются, мы получаем возможность их классификации. Это помогает понять, что есть не только описания (модели) систем, применимые для всех систем (как описанные выше 12 свойств), но и специфические описания, учитывающие особенности данного класса систем, или даже уникальные особенности конкретной системы.
Прикладной системный анализ, ориентированный на решение конкретных проблем, используя общесистемную методологию, технологически направлен на обнаружение и использование индивидуальных особенностей данной проблемной ситуации. Поэтому важно использовать различные классификации систем, подчеркивающие необходимость использования разных моделей и разных методов для разных типов систем.
Примером таких подходов являются: "жесткая" или "мягкая" методологии Чекленда [4] (классификация по степени познанности систем и формализованности моделей); деление систем на технические, человеко-машинные, социальные, экологические (классификация по соотношению объективных и субъективных целей у частей и целого Акофф и Гарайедаги [5]).
Другим важным объектом понимания целостности является постоянное внимание к взаимодейсвиям системы с окружающей средой, к согласованию изменений самой системы с изменениями окружающей среды с целью самосохранения системы [6]. Этот подход существенно углубляет и развивает понимание свойств открытости, функциональности, стимулируемости и ингерентности систем.
Итак, можно сказать, системное видение мира состоит в том, чтобы понимая его всеобщую системность приступать к рассмотрению конкретных систем, обращая основное внимание на их индивидуальные особенности.
Классики системного анализа сформулировали этот принцип афористически:
ДУМАЙ ГЛОБАЛЬНО, ДЕЙСТВУЙ ЛОКАЛЬНО!
2 Выбор - целевое сужение множества альтернатив. Выбор является реализацией целенаправленности всей деятельности субъекта.
Для "жестких" задач выбора разработана вполне строгая формальная методика нахождения наилучшего в заданных условиях (оптимального) решения. В случае "рыхлой" постановки задачи осознана неединственность решения и разработана "мягкая" технология поиска приемлемых, "улучшающих" вмешательств.
Факторы, определяющие характер выбора:
1. Множество альтернатив может быть конечным, счетным или континуальным (что требует разных методов оптимизации).
2. Типы критериев могут принадлежать разным измерительным шкалам (грубо разобьем их на качественные и количественные).
3. Число критериев тоже влияет на методику выбора: весьма существенна разница между одно- и многокритериальными задачами.
4. Число лиц, принимающих решение (ЛПР), тоже приводит к совершенно разным способам выбора (будем различать односторонний и многосторонний выборы).
5. Степень согласия между ЛПР существенно влияет на способ выбора. По-разному принимаются решения при совпадении интересов сторон (коллективный выбор) и при их противоположности (выбор в конфликтной ситуации). Возможны промежуточные случаи (компромиссный выбор, коалиционный выбор, выбор при переменной конфликтности).
6. Характер неопределенности последствий выбора - варьируется от полной определенности (когда точно известны последствия выбора каждой альтернативы) до неопределенности разного типа: незнания последствий, знания вероятностей исходов, расплывчатой неопределенности. Каждый из этих вариантов требует совершенно специфичного подхода, иных математических методов.
7. Повторяемость ситуации выбора. Различны подходы к принятию решений при разовом (уникальном, неповторяемом, первом) выборе и выборе повторном, многократном в аналогичных ситуациях, допускающем использование предыдущего опыта, с учителем или без оного и т.д.
8. Ответственность за последствия выбора. Неверный выбор ведет к потерям. Потери могут быть приемлемыми, небольшими, а могут быть нетерпимыми, недопустимыми. Конечно, в этих случаях выбор нужно делать по-разному.
Поэтому, в силу многообразия перечисленных факторов, универсальной теории принятия решений нет и быть не может.
Однако, представляется полезным дать обзор наиболее часто встречающихся ситуаций выбора и употребляемых в этих случаях методов принятия решений:
1. Критериальный выбор. Основой данного варианта выбора является предположение о том, что каждую отдельно взятую альтернативу можно оценить конкретным числом (значением критериальной функции). Тогда сравнение альтернатив сводится к сравнению соответствующих им чисел.
Если теперь сделать еще одно предположение, что выбор любой альтернативы приводит к однозначно известным последствиям (т.е. считается, что выбор осуществляется в условиях полной определенности), то наилучшей альтернативой является, естественно, та, которая обладает наибольшим значением критерия.
Задача существенно усложняется при переходе от единственного к нескольким критериям. Были сделаны попытки решать многокритериальную задачу путем сведения ее к однокритериапьной (или последовательности однокритериальных):
- построение "глобального критерия" как некоторой комбинации локальных критериев;
- условная оптимизация, при которой выделяется один "наиболее важный" критерий, остальные переводятся в разряд условий;
- метод уступок, при котором критерии упорядочиваются по важности, а затем оптимизация производится по наиболее важному критерию. После этого назначается уступка по этому критерию, т.е. величина, на которую мы согласны понизить достигнутое значение первого критерия, чтобы в пределах этой уступки максимально повысить значение второго;
- лексикографическое упорядочение. В отличие от метода уступок, критерии считаются настолько сильно отличающимися по важности, что применение следующего критерия производится только в том случае, если предыдущий дал неоднозначный ответ, и без всяких уступок;
- метод задания уровня притязаний. В данном случае производится не поиск лучшей альтернативы, а задание ее желательных качеств и проверка, есть ли среди наличных альтернатив именно такая.
Все эти методы суть попытки применить однокритериальное мышление к многокритериальному случаю. Между тем для многокритериальной задачи не существует единственно верного решения, есть некоторое множество приемлемых решений, из которых можно принять любое.
Предпочтение одной альтернативе перед другой следует отдавать, только если первая по всем критериям лучше второй. Если же предпочтение хотя бы по одному критерию расходится с предпочтением по другому, то такие альтернативы признаются несравнимыми и одинаково предпочтительными.
Альтернатива, по всем критериям уступающая другой, называется доминируемой, а превосходящая ее по всем критериям - доминирующей. Теперь выбор в многокритериальном случае становится очевидным: следует отбросить все доминируемые альтернативы. Но результат в общем случае становится неоднозначным. Множество недоминируемых альтернатив называют паретовским множеством. Это и есть адекватное решение многокритериальной задачи.
Есть разные способы выбора на паретовском множестве:
- волевой выбор: лицо, принимающее решение, самостоятельно определяет, какой вариант осуществлять, либо прибегает к услугам экспертов;
- случайный выбор;
- введение дополнительных критериев, различающих альтернативы из паретовского множества (в частности, применение глобального критерия или введение нового).
3 Стремясь к реализации улучшающего вмешательства, мы должны обеспечить, чтобы никто из стейкхолдеров не расценил его отрицательное. Люди дают положительную оценку изменению, если оно приближает их к цели, и отрицательную, если отдаляет от нее. Следовательно, для проектирования вмешательства необходимо знать цели всех стейкхолдеров. Конечно, главный источник информации - сам стейкхолдер.
Мы снова пришли к необходимости провести собеседование с каждым стейкхолдером. Работа будет похожа на то, что мы делали, выясняя их отношение к существующей ситуации, только теперь мы будем спрашивать их о том, чего бы они хотели. В результате будем иметь то, что по аналогии с проблемным месивом можно назвать целевым месивом. Знание его позволит спроектировать улучшающее вмешательство.
При выявлении целевого месива нас подстерегает серьезная трудность. Цели, объявленные стейкхолдером, могут отличаться от его истинных целей.
Основные причины расхождения между объявленными и истинными целями:
1. Опасность подмены целей. Такая ситуация обычно возникает, когда специалисты-профессионалы, участвующие в решении проблем, навязывают свое видение мира и тем самым подменяют главные цели своими ("Операция прошла блестяще, но пациент умер").
Следует также подчеркнуть опасность того, что системный аналитик, считая себя опытным и знающим профессионалом, может начать выражать свое мнение вместо какого-то стейкхолдера от его имени.
2. Опасность смешения целей и средств. Цели субъекта не хаотичны, не независимы. Они соподчинены, образуя структуру древовидного типа. Особенность этого дерева в том, что каждый его элемент имеет двойственный смысл: для связанного с ним элемента верхнего уровня он является средством, а для нижнего уровня - целью. Здесь-то и заложена возможность ошибки - выбрать средство вместо цели, ошибившись этажом.
Прием, позволяющий обнаружить перепутывание целей со средствами, состоит в задании вопроса: "А зачем вам это нужно?". Если в ответе есть упоминание других целей, надо определить, относятся ли они к высшему или низшему уровню по сравнению с объявленной.
3. Опасность неполного перечисления целей. Во многих случаях желаемое будущее имеет комплексный характер и его описание состоит не из одной, а нескольких целей. Реализация неполного комплекта множественной цели дает абсолютно неприемлемый результат.
К сожалению, трудно дать рекомендации, как добиваться полноты состава множественной цели, кроме настойчивого многократного обращения к респонденту. Правда, существует одна возможность обнаружить неполноту объявленных целей: если цели описаны не на всех языках конфигуратора, это явный признак того, что не все цели объявлены.
4. Опасность неспособности выразить цель. Часто встречаются случаи, когда субъект затрудняется выразить явно свои желания, а то и вообще сам не знает, чего он хочет. Существует две возможности обойти эту трудность:
- можно попытаться создать ситуацию выбора. Цель субъекта проявится в таком случае экспериментально.
Альтернативный вариант ситуации выбора - когда субъект выражает свои пожелания не в виде формулировки цели, а в форме описания конечного результата (идеализированное перепроектирование). Стейкхолдеру предлагается смести существующую систему и на пустом месте без всяких ограничений спроектировать то, что его удовлетворит. Когда созданный идеализированный проект проверяется на реализуемость при наличных ограниченных возможностях, оказывается, что на 100 % это не удастся, но возможна довольно близкая аппроксимация его;
- вычисление цели самим аналитиком. Эта возможность основана на древовидной структуре субъективных целей. Субъект не может назвать нужную нам цель, но она ведь находится на одной из ветвей дерева. Если определить, на кикой именно, то ее можно будет отыскать, спускаясь по этой ветви. Эта задача облегчается тем, что корневые цели, цели высокого уровня, называемые жизненными ценностями, вполне осознаются субъектом, он их не скрывает.
Трудность метода "вычисления" цели через жизненную ценность состоит в том, что у человека она не одна. В разных ситуациях человек может опираться на разные ценности. Какую же из них пытаться выяснить в нашем случае?
Если это нельзя определить из характера самой проблемы, то ответ лежит в конфигураторе. Надо заняться только теми ценностями, которые описываются на языках конфигуратора данного стейкхолдера.
Особенности выявления целей организации.
Случай выявления целей организации обладает некоторыми особенностями. Дело в том, что выразителем целей организации является ее руководство. И оглашать цели организации ему приходится при наличии конфликтов между интересами своей системы и окружающей среды, а также интересами своей системы и своими личными интересами. В результате провозглашаемые корпорацией цели не всегда совпадают с истинными.
В таком случае полезно разделять цели на разных уровнях дерева на задачи, цели и идеалы. При технологии "сверху - вниз" прежде всего стараются сформулировать цель самого высокого уровня - миссию организации. Миссия является общей для всех членов организации целью, определяющей и объединяющей все роли системы в окружающей среде, гармонизирующей действия внутри всей системы. Правильно определенная миссия должна отражать интересы всех стейкхолдеров.
Исходная классификация целей:
1. Задачи-результаты, которые предполагается получить в пределах планового периода;
2. Цели-результаты, которые не предполагается достичь и за пределами планового периода, но к которым мы рассчитываем приблизиться в рамках этого периода;
3. Идеалы-результаты, которые считаются недостижимыми, но приближение к которым возможно.
Таким образом, задачи можно рассматривать как средства достижения целей, а цели - как средство приближения к идеалам.
Техника работы с целями.
Специалисты рекомендуют стараться, чтобы цели были:
- реалистичны, т.е. достижимы при наличных финансовых, материальных и временных ресурсов,
- конкретны, т.е. чтобы любое продвижение к цели вносило вклад в решение именно данной проблемы, а не какой-то другой;
- измеримы, т.е. позволяли бы отслеживать процесс движения к цели путем измерений, расходы на которые находятся в допустимых пределах.
Часто необходимо установить приоритетность, очередность работы с разными целями. Удобным средством для этого является установление причинно-следственных свячен между целями, которое выражается в их выстраивании в виде дерева целей. При этом цель верхнего уровня не может быть достигнута, пока не реализованы нижние цели.
Способы построения дерева целей:
1. Если исходным материалом является целевое месиво, то выстроить его в дерево можно по методике упорядочения проблемного месива (коллективное обсуждение ранжирования целей самими стейкхолдерами).
2. В тех случаях, когда конечная цель носит проектный характер, то сначала нужно сформулировать "глобальную цель", а цели нижних уровней можно получить алгоритмически, используя алгоритм декомпозиции.
Сложность этого этапа в том, что часто происходит расхождение истинных и заявленных целей у стейкхолдеров. Дело в том, что клиенту надо предоставить то, что ему нужно, а не то что просят !
Причины расхождения:
Сознательное сокрытие цели, нежелание говорить о ней
Неспособность сформулировать цель
Множественность целей
Недопоннимаение стейкхолдером иерархии целей (второстерпенным целям ошибочно придается определяющее значение)
Переход целей в разряд средств достижения других целей
Система ценностей – общие цели – частные цели – задачи – средства
Как же выявлять цели ? Методы:
обратиться к самому стейкхолдеру
идеализировать картину, предложив клиенту назвать решение проблемы при отсутствии каких-либо ограничений, идеальных условиях (проектирование)
выявить систему ценностей, продвигаясь снизу вверх посредством постановки вопроса «ЗАЧЕМ ?»
выявить дерево целей
наблюдать за поведением стейкхолдера