ГЛАВА 3. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Этот Космос, один и тот же для всего сущего, не создал
никто из богов и никто из людей, но он всегда был, есть
и будет вечно живым огнем, мерно воспламеняющимся
и мерно угасающим.

Гераклит

3.1. Рабочие этапы реализации системного анализа 

Практика выше (теоретического) познания,
ибо она имеет не только достоинство
в с е о б щ н о с т и (разрядка моя. — В. С .),
но и непосредственной действительности.

В. И. Ленин 

Первоначально целесообразно установить принципиальную последовательность этапов СА. Каждый автор предлагает свою классификацию, отражающую сферы его деятельности. При рассмотрении авторских классификаций выявляются большая общность воззрений и принципиальное единство подходов к разделению СА на этапы. В табл. 3.1 представлены классификации советско-российских и американских исследователей, представляющих различные школы СА.

Универсальным средством методологии СИ является четкое выделение пяти логических элементов в процессе исследования любых систем, подсистем и других элементов. Как указывает Ч. Хитч, бывший помощник министра обороны США, возглавлявший внедрение СА в военных ведомствах, к ним относятся:

1. цель или ряд целей;
2. альтернативные средства (или системы), с помощью которых может быть достигнута цель;
3. затраты ресурсов, требуемых для каждой системы;
4. математическая и логическая модели, каждая из которых есть система связей между целями, альтернативными средствами их достижения, окружающей средой и требованиями на ресурсы;
5. критерий выбора предпочтительной альтернативы; с его помощью сопоставляют некоторым способом цели и затраты, например путем максимального достижения цели при некотором запрашиваемом или заранее заданном бюджете.

Однако это абстрактный подход. Поэтому в табл. 3.2 предлагается более углубленная и принципиальная последовательность работ системного анализа (Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975).

Таблица 3.1
Сравнительная классификация этапов СА

Дадим комментарий ко всем 12 этапам СА.

I . Вопрос о том, существует ли проблема, имеет первостепенное значение, поскольку приложение огромных усилий к решению несуществующих проблем отнюдь не исключение, а весьма типичный случай. Надуманные проблемы маскируют актуальные проблемы. Правильное и точное формулирование проблемы является первым и необходимым этапом системного исследования и, как известно, может быть равносильно половине решения проблемы.

II . Чтобы построить систему, проблему надо разложить на комплекс четко сформулированных задач. При этом в случае БС задачи образуют иерархию, в случае СС — спектр, т.е. над одним объектом будут решаться совершено различные задачи на разных языках. Позиция наблюдателя определяет критерий решения проблемы. В некоторых случаях определение объекта составляет наибольшую трудность для исследователя (так же как и определение народнохозяйственной системы и среды).

III . Произвол в выделении подсистем и реализуемых в них процессов неизбежно обрекает СИ на неудачу. Выявление целей и процессов развития требует не только строгости логического мышления, но и умения найти контакт с работниками управления.

IV . Формировать общие цели организации и особенно конструировать критерий эффективности системы никоим образом нельзя, основываясь лишь на общественное мнение. Оно представляет собой сложную логическую процедуру в рамках понятий ОТС, требующую, однако, тонкого знания специфики экономики и технологии исследования объекта.

V . В БС и СС цель системы настолько отдалена от конкретных средств их достижения, что выбор решения требует большой трудоемкости по увязке цели со средствами ее реализации путем декомпозиции целей. Это важная работа является центральной в СА. Она породила метод дерева целей, который является главным, если не единственным достижением СА.

VI . В системах непроизводственных (образование, здравоохранение и пр.) выразить явным образом цель и кри терий эффективности развития логически не удается. Здесь неприемлем анализ «от естественных потребностей человека» в связи с их непрерывным развитием и изменением. Надо идти традиционным путем от анализа существующего положения, достигнутого уровня и последовательного прогноза.

VII . СА, как правило, имеет дело с перспективой развития. Поэтому максимальный интерес представляет любая информация о будущем — ситуациях, ресурсах, открытиях и изобретениях. Поэтому прогнозирование есть важнейшая и сложнейшая часть СА.

VIII . Целый ряд социальных, политических, моральных, эстетических и других факторов, которые нельзя не принимать во внимание в СА (они иногда решающие) не исчисляются количественно. Единственный способ их учета — это получение субъективных оценок экспертов. Поскольку СА, как правило, имеет дело с неструктуризованными или слабо структуризованными, т.е. лишенными количественных оценок, то получение оценок специалистов и их обработка представляются необходимым этапом СА большинства проблем.

IX . Несоответствие потребностей и средств удовлетворения составляют закон и важнейший стимул социально-экономического развития. Поскольку понятия цели и средств их достижения неотделимы, то центральным моментом принятия решений в СА является усечение целей — отсечение тех целей, которые признаны малозначащими или не имеющими средств для достижения, и отбор конкретных... В СИ «инженерного» типа отбор альтернатив считается самой важной, если не единственной задачей СА!

X . Проблемы народнохозяйственного управления, решаемые методами СА, возникают в реально существующих органах управления. Задачей СА большей частью является не создание нового органа управления, а усовершенствование существующих. Поэтому возникает необходимость в диагностическом анализе органов управления, направленном на выявление их возможностей, недостатков и т.д. Новая система будет эффективно внедряться в том случае, если она облегчает работу органа управления.

XI . Результаты СА получаются в рамках системных понятий. Для практического планирования они должны быть переведены на язык социально-экономических категорий. В результате решения задач СА крупных народнохозяйственных проблем создаются комплексные программы развития.

XII . СА имеет ряд специфических методов и приемов проектирования эффективных органов управления, ориентированных на цель, т.е. создание и использование определенной системы в народном хозяйстве.

Большинство перечисленных методов разработано задолго до появления GA и использовалось самостоятельно. Однако в ряде случаев системная методология позволяет более точно очертить круг задач, наиболее эффективно решаемых каждым методом. В отношении некоторых методов СА позволил несколько переоценить и переосмыслить их значение, границы применимости, найти типовые постановки задач, решаемых данным методом.

Вклад методологии СА в развитие таких точных методов, как численные и аналитические, экономико-математического моделирования относительно невелик. То новое, что вносит здесь системная методология,— это подход не от метода, а от задачи, требование комплексного использования целой серии методов или их системного использования для решения различных частей и этапов проблемы.

Но целый ряд слабо формализованных методов был порожден развитием именно системной методологии и потребностями СА проблем — проблем неструктуризованных или слабо структуризованных. К числу собственных инструментальных достижений системной методологии относятся методы сценариев, получения и анализа экспертных оценок («Дельфи») и методы построения и анализа деревьев целей. Тесно связаны с развитием СА также и диагностические методы. Рассмотрим их более подробно.

Сценарий (в прогнозировании) — преимущественно качественное описание возможных вариантов развития исследуемого объекта при различных сочетаниях определенных (заранее выделенных) условий. Он не предназначен для «предсказания» будущего, а лишь в развернутой форме показывает возможные варианты развития событий для их дальнейшего анализа и выбора наиболее реальных и благоприятных.

Метод сценариев является средством первичного упорядочения проблемы, получения и сбора информации о взаимосвязях решаемой проблемы с другими и о возможных и вероятных направлениях будущего развития. Группа квалифицированных профессионалов составляет план сценария, где стремится наметить области науки, техники, экономики и пр., которые не должны быть упущены из внимания при постановке и решении проблемы. Различные разделы сценария обычно пишутся разными группами людей, где развертывается вероятный ход событий во времени. Использование разных профессионалов позволяет проследить его ветвление, взаимосвязи с другими проблемами и т.д. Сценарии могут быть использованы на разных этапах СА, когда требуется собрать и упорядочить весьма разнородную информацию. Но главной областью применения являются этапы I (анализ проблемы) и VII (прогноз и анализ будущих условий).

Метод «Дельфи», в отличие от метода сценариев, предполагает предварительное ознакомление экспертов с ситуацией с помощью какой-либо модели.

В СА основной формой модели, которая подлежит усовершенствованию и насыщению информацией с помощью экспертных оценок, является дерево целей. Специалистам предлагается оценить структуру модели в целом и дать предложение о включении в нее неучтенных связей. При этом используется анкетный метод. Результаты каждого опроса доводятся вновь до сведения всех экспертов, что позволяет им далее корректировать свои суждения на основе вновь полученной информации. Метод Дельфи представляется самым надежным средством получения данных (особенно это относится к информации о будущем!).

Дерево целей (ДЦ) представляет собой связной граф, вершины которого интерпретируются как цели, а ребра или дуги — как связи между ними. Это главный инструмент увязки целей верхнего уровня с конкретными средствами их достижения на низшем уровне.

В программно-целевом планировании (когда цели плана связываются с ресурсами с помощью программ) ДЦ выступает как схема, показывающая членение общих (генеральных) целей народнохозяйственного плана или программы на подцели, последних — на подцели следующего уровня и т.д.).

Представление целей начинается с верхнего уровня, дальше они последовательно разукрупняются. Причем основным правилом разукрупнения целей является полнота: каждая цель верхнего уровня должна быть представлена в виде подцелей следующего уровня исчерпывающим образом, т.е. так, чтобы объединение понятий подцелей полностью определяло понятие исходной цели. На схеме 3.1 представлен фрагмент примерного ДЦ долгосрочного народнохозяйственного плана.

Диагностические методы представляют собой хорошо отработанные приемы массового обследования предприятий и органов управления в целях усовершенствования форм и методов их работы. В СССР (а сейчас и в РФ) имелся целый ряд методик и инструкций по осуществлению диагностического обследования (например: Экономические и математические методы. 1969. № 6). О диагностических методах существуют разные мнения: одни рассматривают их как самостоятельные методы, другие — как методы СА. Однако эти разграничения не имеют особого значения.

Матричные формы представления и анализа информации не являются специфическим инструментом СА, однако широко применяются на различных этапах его в качестве вспомогательного средства. Матрица — не только чрезвычайно наглядная форма представления информации, но и форма, раскрывающая внутренние связи между элементами, помогающая выяснить и проанализировать ненаблюдаемые части структуры. Пример использования свойств матрицы — периодическая система Д.И. Менделеева. 

3.2. Цикл как фундамент мироздания

Цикл — это бог.

Ю. Соколов

Современная фундаментальная наука находится в методологическом кризисе. С каждым годом этот кризис усиливается. Суть дела заключается в том, что общие методы научного познания уже не только не работают, но и зачастую заводят ученых в тупик при решении тех или иных проблем (Соколов Ю. // Российская газ. 1993. 22 окт.).

Методологический кризис, безусловно, возник не сразу, а имеет свою предысторию. Как это все началось?

В 1867 г. К. Маркс издал первый том своего огромного сочинения «Капитал». В «Капитале» К. Маркс применил новый метод научного исследования — диалектику. Это позволило ему решить те проблемы, которые не могли решить ученые-экономисты до него. Философы-марксисты взяли на вооружение диалектику как метод научного исследования, но только формально. Формализм заключался в том, что этот метод только декларировался, но ни разу не заработал. «Диалектическое оружие» почему-то не стреляло. И дело заключалось здесь не в том, что оно в принципе не могло стрелять. Дело заключалось в том, что никто не знал, как оно устроено и как из него стрелять. Диалектика, таким образом, в интерпретации философов-марксистов была понята как работающий метод познания.

Схема 3.1 Фрагмент дерева целей
(Краткий экономико-математический словарь. М .: Наука , 1979)

Ситуация, которая складывалась на методологическом фронте, заставила ученых искать другие возможности, другие методы анализа природы. Мы все помним, как в 80-е годы возник бум системных исследований. Казалось, что системщики дадут нам реально работающий универсальный метод познания. Увы, эти надежды не сбылись. Системные исследования постепенно пошли на спад. Причины этого объективные (биологические) и субъективные (отсутствие соответствующей подготовки) (Ю. Соколов).

Поиски новой методологии шли в несколько ином направлении. Речь идет о возникновении и развитии такой междисциплинарной науки, как синергетика. Возникнув на стыке физики, математики и философии, синергетика, безусловно, позволяет взглянуть на природу с новых позиций. Сегодня эта наука имеет определенную методологическую ценность. Однако если говорить, в общем, то синергетика не дает принципиального рывка в методологической области. Сегодня в науке сложилась ситуация, когда полумеры в методологии вряд ли помогут. Сегодня нужна новая, революционная методология. Нужна такая методология, которая позволила бы кардинально изменить способы, принципы анализа природы, кардинально изменить общую научную картину мира (Циклы, или Начало научной революции // Ваше право. 1994. № 12).

И вот здесь перед нами возникает вопрос — что делать в этой ситуации? Как найти верную дорогу, чтобы она вывела на создание подлинно работающего метода познания?

Чтобы четко и ясно ответить на этот вопрос, необходимо обратиться, на наш взгляд, на вековые философские традиции. Если мы проанализируем философские системы, начиная с древности и вплоть до грандиозной философской системы Гегеля, т.е. за период 2500 лет, то обнаружим, что почти все крупные философы ставили перед собой задачу поиска первоосновы мира. Особенно остро этот вопрос стал в философских системах Древней Греции. Проблема эта, несмотря на упорные усилия, не была решена. После Гегеля эту задачу перед собой никто почти не ставил и, естественно, не решал.

Представим себе, что Мироздание имеет первооснову, имеет некий первокирпичик, из которого построено все сущее. Представим далее, что мы знаем, как устроено это начало, т.е. имеем теорию, которая описывает все закономерности устройства элементарного «атома» природы. В этом случае теория этого начала будет являться методом познания природы. Мы думаем, что именно такой путь приведет нас к созданию революционной методологии.

Но если это так, то дело за малым — отыскать это первоначало, первопричину, «первоатом» природы (Ю. Соколов).

В 1985 г. теория первоначала появилась. Речь идет о теории цикла. Природа имеет первоначало, и оно выступает как универсальная и абсолютная схема, структура любого взаимодействия природы. Структура мира одновременно есть структура пространства — времени Вселенной. Установлена природа цикла как элементарного атома взаимодействия тел, любых процессов в природе. Цикл есть материалистическое толкование Бога как выражение универсального и абсолютного космического порядка. Циклы — как бы элементарный строительный материал, кирпичики, из которых состоит все сущее! Это беспрерывная взаимосвязь и взаимодействие всего со всем. Все и вся живут в системе повторяющихся колебаний, подъемов и спадов, у всего есть свой цикл: рождение, развитие, умирание... Человеческие цивилизации тоже рождались и умирали сотни раз.

Мир предстает в этой теории как система взаимосвязанных циклов-взаимодействий. Цикл выступает как упорядочивающий фактор мироздания, вступает как единый и универсальный закон бытия. Все законы диалектики органично вписались в теорию цикла. Более того, центральная идея диалектики о противоречивости объективного мира стала центральной идеей теории цикла. На основе этой теории были предложены нетрадиционные решения некоторых проблем физики, химии, биологии и философии.

Теория цикла есть золотой ключик, которым можно открыть любую дверь. Например, ее авторы считают, что теория цикла и есть единая теория поля. Удалось рассчитать константу кулоновского взаимодействия на основе только гравитационной постоянной и постоянной Планка и тем самым, что называется, прямо-таки на пальцах доказать единство гравитации и электромагнетизма, не привлекая к этому доказательству сложные теории. Например, теорию пятимерной структуры пространства — времени, которую даже не все физики воспринимают.

Или в химии — конец периодической системы заложен в ее начале. Система начинается с водорода, она и заканчивается своей противоположностью — антиводородом. Модно даже указать порядковый номер конечного элемента. Им будет химический элемент с порядковым номером 117, за ним последует антиводород и все последующие элементы, и эта цепь, в свою очередь, замыкается на водороде.

Свежий пример. Недавно Сергей Хмыров, ученый-геолог из Донецка, открыл спиральную циркуляцию мантии Земли, которая создает строго закономерный геологический образ нашей планеты. Если мысленно разрезать нашу Землю по экватору, а затем повернуть Южное полушарие на 180°, то геологическая структура полушарий окажется зеркально симметричной, т.е. все цепи хребтов, разломов, впадин, других складок на теле Земли в Северном полушарии имеют двойников в Южном. Это открытие как яркая иллюстрация теории циклов дает возможность понять природу и закономерность всех геологических движений — мантии, коры, континентов...

Самой благодарной и впечатляющей областью применения теории является медицина, поскольку человек представляет собой систему взаимосвязанных циклов — циклов печени, сердца, легких и т.д. Болезнь любого органа можно представить как сбой его цикла. Но ведь можно промерить индивидуальный цикл заболевшего органа и с помощью также индивидуально подобранной вибрации устранить этот сбой — вот и все лечение.

Между прочим, лечение рака будет наиболее простым процессом, ведь рак — сбой работы всего лишь одной клетки. К слову, на основе теории ставропольский врач Илья Козловский разработал очень эффективный метод лечения гипертонических заболеваний, которые не поддаются традиционным методам лечения. Интеллектуальный банк Томского университета выдал Козловскому патент на авторство этого метода (Ю. Соколов).

Теория циклов как философская модель открывает путь к поистине безграничному познанию. Если бы человечество взяло ее на вооружение, произошла бы колоссальная научная революция, масштабы и следствия которой не имеют аналогов. Ведь нынешние инструменты познания мира, его общие методы давно не работают. Вот почему в таких важных сферах науки, как физика, химия, биология добываемые учеными новые знания не укладываются в схемы существующих философских систем, вступая с ними в противоречие, тем самым, доказывая их методологическую несостоятельность. Принять теорию цикла для человечества означало бы приблизиться к пониманию Бога как универсального космического порядка. Тем более что циклический метод анализа реальности имеет богатую и славную историю. Циклы фиксировались Гераклитом в Древней Греции, древние врачи прекрасно разбирались в циклах и ритмах человеческого организма, многие мировые религии уделяли пристальное внимание цикличности мироздания. Например, в Святой Троице. Ведь цикл по своей структуре — триада, т.е. два полюса противоречий и связь между ними. Повторяющийся сюжет на фресках многих народов мира — змея, кусающая себя за хвост,— это выраженная через художественный образ структура времени — кольца. Описание цикла есть во всех великих религиозных учениях.

В более поздние времена циклистами были А. Тойнби и О. Шпенглер. Славную циклическую традицию имеет Россия. Достаточно назвать имена Н.Д. Кондратьева, А.Л. Чижевского, Л.Н. Гумилева.

3.3. Теория циклов

Ни одно явление не может быть по-настоящему понято без анализа цепных механизмов, связей, наследственности, отбора, временно-пространственного соревнования, адаптации и равновесия различных, противоположных, гасящих друг друга структур и систем.

В.В. Чавчанидзе

Понятие цикл несет в себе несколько смысловых нагрузок, а именно, оно отражает:

• во-первых, законченность определенного процесса предполагаемым, планируемым результатом;
• во-вторых, диахронность развития, т.е. повторяемость определенных процессов развития;
• в-третьих, наличие передачи системогенетической информации, «памяти» системы от одного поколения результатов к другому;
• в-четвертых, замкнутость, упорядоченности составных частей процесса, стадий.

Цикличность развития системы является отражением закона системного времени (Субетто А.И. Методология и типология управления качеством объектов, создаваемых человеком. Л., 1978; Деп. Во ВНИИИС Госстроя СССР. Pe г. № 1304. М., 1979), определяет масштабность системного «собственного» времени соответствующих систем.

Издревле человечество пользовалось двумя различными эмблемами времени: колесо времени и стрела времени. В этой символике интуитивно отражалось понимание двух аспектов времени: цикличности и направленности. Сочетание циклического и направленного потока времени создает спиральную, точнее — винтовую структуру временных зависимостей.

Под теорией циклов будем понимать системную теорию, исследующую закономерности в формировании структуры циклов в процессах «жизни» различного типа систем живой и неживой природы.

Такое понимание теории циклов определяют ее метатеоретическую (от греч. «мета» — «вне», «за пределами») направленность и присутствие ее элементов с соответствующими интерпретациями в различных научных направлениях: науковедении, теории управления, теории экономической эффективности капитальных вложений, хронометрии и т.п. Так, Л. фон Берталанфи, один из первых, говорит о теории жизненных циклов в развитии отдельных областей культуры (Берталанфи Л. фон. Общая теория систем — критический обзор // Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. С. 23—82); в экономике — понятие инвестиционного цикла (Зотов М.С. Финансово-кредитный механизм и эффективность капитальных вложений // Методы и практика определения эффективности капитальных вложений и новой техники. М.: Наука, 1978. Вы. 29. С. 25—46), межремонтного цикла (Ример М.И., Шапиро Е.А., Савранская Л.М. Экономические вопросы повышения эффективности использования амортизационного фонда, предназначенного для капитального ремонта // Методы и практика определения эффективности капи тальных вложений и новой техники. М.: Наука, 1979. Вып. 10. С. 31—45); в экономике, прогнозировании, технике — понятие жизненного цикла изделий, систем (Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.: Прогресс, 1974. 586 с.); в науковедении — понятие цикла научные исследования — производство, цикла технологических нововведений (Комков П.И. Модель управления научными исследованиями и разработками. М.: Наука, 1978; Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.: Прогресс, 1974. 586 с.); в системотехнике — понятие системотехнического цикла (Горохов В.Г. Системотехника и управление. М.: Знание, 1979. 64 с.) и т.п.

Создание теории циклов представляет собой научное направление, осуществляющее синтез научных знаний с позиций изучения временных закономерностей больших систем. В этом плане мы солидарны с авторами (Голембо 3.Б., Веников Г.В. Системный подход к рассмотрению кибернетических систем: Методологические аспекты системного подхода к рассмотрению кибернетических систем и некоторые вопросы развития технических средств автоматизированной переработки информации // Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1976. Т. 7. С. 268—328) утверждающими, что «...получение единого знания требует осуществления органической взаимосвязи усилий всех специальных дисциплин, участвующих в изучении объекта, организации их на достижение единой цели. Лишь при этом условии, т.е. при условии тесного междисциплинарного содружества или комплексного подхода к изучению объекта, может быть получен не конгломерат специальных данных, а всестороннее, цельное, конкретное знание об объекте исследования, эффективное при решении сложных задач управления. Возрастание роли комплексных исследований, таким образом, обусловлено прежде всего тем, что объектами научного анализа становятся чрезвычайно сложные системы, всестороннее изучение которых выходит за пределы возможностей отдельных научных дисциплин».

Цикл есть повторяющийся законченный замкнутый процесс, переводящий цель, замысел, потребность в опре деленный результат, продукцию, предмет (объект) потребности (Субетто А.И. Системогенетика и теория циклов. СПб.: ИЦПКПС, 1994. Ч. 2).

Цикл описывается кортежем:

Ц л = [ П ( Ц ), { S }, Re , T ] ,

где П ( Ц) — цель, замысел, потребность, требование, назначение; { S } — множество фаз стадий цикла; Re — результат, продукция, предмет (объект) потребности; Т — время цикла.

Целевая ориентация сформулированного понятия является отражением деятельностного, аксиологического аспекта качества объектов и процессов в человеческом обществе. В неживой и живой природе вне человека первая компонента кортежа отражает определенную запрограммированность цикла, обусловленную системогенетической информацией от предыдущих систем и циклов, причинность протекающих процессов. Примерами таких циклов являются «жизнь» биосистем, суточные и годовые циклы смены состояний на земле и т.п.

Ориентированность на конечный результат цикла составляет содержание принципа целевого подхода к построению информационного представления цикла исследований и разработок.

Фаза цикла связана с определенным временным членением цикла, его стадийностью. Как правило, фазой цикла является цикл нижнего уровня Ц 1 , т.е. цикл подсистемы 1-го уровня. Оценка фазы как цикла связана с проверкой наличия таких признаков цикла, как конечность и завершенность, повторяемость (Субетто А.И.).

Цикл характеризуется повторяемостью за определенный промежуток времени... взаимосвязанных стадий...

Время (длительность) цикла Т — характеристика, определяющая временную масштабность цикла. Временная масштабность цикла одновременно определяет временную структуру, «временной спектр» процессов, соответствующих систем-носителей указанных циклов и соответственно их «временную инерцию» (Сарычев В.М. Моделирование иерархических систем как средство организации проектировочной деятельности // Тр. ЦНИПИАСС: Автоматизация строительного проектирования. Организационное проектирование. М.: 1975. С. 32 — 47).

Отметим, что исследования процессов измерения системного времени определили появление нового научного направления — хрономометрии (Шполянский В.М. Хронометрия. М.: Машиностроение, 1974. 655 с.). Временные закономерности функционирования систем [диахронные закономерности (Берталанфи Л. фон. Общая теория систем — критический обзор // Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. С. 23 — 82)] называются хрономикой (от греч. «время» и «закономерность»). В этом плане теория циклов исследует хрономику систем-носителей циклов и, таким образом, пересекается с хрономометрией, реализуя и отражая идею цикличности и ритмичности времени.

Носитель цикла N ( Ц л ) есть непосредственно та система, системообразующим фактором которой является продукция цикла. Правильная соотнесенность цикла и системы-носителя — один из важнейших принципов анализа и проектирования сложных систем и комплексов.

Например, носителем проектного цикла объекта N ( Ц пр ) является проектная система, непосредственно осуществляющая проектирование объекта (проектирующая система). Носителем «цикла жизни» любого материального или идеального объекта, создаваемого человеком, N (Ц ж ) является система, объединяющая в себе проектную, производственную и эксплуатационную или потребительскую системы.

Циклы определяют временной ритм, цикличность (хрономику) функционирования систем-носителей: проектные циклы — временной ритм функционирования соответствующих проектных систем (проектных организаций), производственные циклы — временной ритм функционирования соответствующих производственных систем (производственных организаций), жизненные циклы объектов техники — временной ритм (хрономику) функционирования соответствующих технико-технологических систем (Субетто А.И. Методология и типология управления качеством объектов, создаваемых человеком. Л., 1978; Деп. во ВНИИИС Госстроя СССР. Pe г. № 1304. М., 1979).

Процессы изменения, развития объекта (предмета) цикла ob (Ц) являются одновременно процессами становления, формирования и реализации соответствующей системной эффективности.

Одновременно эти процессы отражают трансформацию цели потребности П и результат (А. И. Субетто):

П -> R е <--> R п -> R Re ,

где R п — прогнозируемая эффективность; R Re — реальная эффективность.

Более подробно теоретические аспекты будут конкретизированы в полном жизненном цикле.

Кроме того, даже насчет продолжительности циклов существует много теорий. Одна из них представлена Центром темпоральных проблем, абализа и прогнозов (Аргументы и факты. 1996. № 49).

Исследуя тысячелетнюю историю России с помощью компьютерного моделирования, удалось вычислить 144-летний цикл, который, в свою очередь, делится на четыре 36-летних подцикла, а каждый подцикл состоит из трех 12-летних периодов.

Последний, ныне действующий 144-летний цикл начался в 1881 г. К тому времени Россия стала существенно отставать от ведущих стран Европы и Америки. Российское общество нуждалось в кардинальных изменениях.

1881—1917 гг. — «Долой самодержавие!». Начало каждого подцикла знаменуется появлением некой цели, которая реализуется по его завершении. Так, убийство Александра II выдвинуло лозунг: «Долой самодержавие! Да здравствует народная освободительная революция!» Через 36 лет эта идеология завершилась Февральской революцией и Октябрьским переворотом.

1917—1953 гг. — социализм встает на ноги. Приход к власти большевиков ознаменовался лозунгом «Да здравствует первое в мире государство рабочих и крестьян! Осуществим мировую революцию!». Все 36 лет в России шло строительство сильного социалистического государства, а во многих странах мира прокатилась волна революций и освободительных движений. В результате к 1953 г. цель была достигнута: в мире возникла система социализма, объединившая несколько государств Европы и Азии.

1953—1989 гг. — немного демократии и много гласности. Основной идеей подцикла стала переориентация общества на демократические ценности. В итоге сломана однопартийная система, гласность превратилась в реальную свободу слова, начались радикальные реформы в экономике.

1989—2025 гг. — Россия крепнет. Нынешние цели: в политической сфере — многопартийность, укрепление российской государственности. В экономической сфере — создание конкурентоспособной рыночной экономики, а в социальной — формирование так называемого среднего класса.

В каждом 36-летнем подцикле было глобальное вооруженное противостояние, не обходившееся без активного участия России. В первом подцикле (1881—1917 гг.) передел мира между крупнейшими державами привел к Первой мировой войне. Второй подцикл (1917—1853 гг.) ознаменовался всемирной бойней, и снова Россия была одним из главных ее участников. В третьем подцикле (1953—1989 гг.) противостояние двух систем — социализма и капитализма — достигло таких масштабов, что можно говорить о третьей мировой войне (правда, на сей раз «холодной»).

Ну, и наконец, в четвертом подцикле (1989—2025 гг.) мы становимся свидетелями коренных изменений в мире, связанных с распадом Советского Союза и мировой системы социализма на фоне резко возросшей активности Юга. На наших глазах закладываются «мины», происходит выбор потенциальных союзников в предстоящем глобальном противодействии. Согласно прогнозам специалистов, можно утверждать, что в период с 2007 по 2013 г. мир окажется перед угрозой нового вооруженного противостояния.

С точки зрения теории цикличности вероятным представляется возрождение России через национально-патриотическую идею. Из когорты современных политиков, претендующих на роль главы государства, востребован будет лишь тот, чьи персональные жизненные ритмы близки к ритмам российского народа. Наступивший цикл (до 2025 г.) должен привести Россию от отсталой полуфеодальной империи к мощному, динамично развивающемуся демократическому государству.

3.4. ПЖЦ ТС — принцип и объект оценки и управления

Известно, что свойства ТС закладываются при проектировании, обеспечиваются при производстве и поддерживаются при эксплуатации.

Материалы 15-й конференции ЕОКК

Ранее было отмечено, что в целях установления наивысших результатов надо принимать решения по разработке сложных систем не только данных на основе анализа, но и их синтеза.

Но что означает синтез данных для оптимизации ТС с учетом принципа оптимальности? Поскольку свойства ТС закладываются при исследовании и проектировании, обеспечиваются на производстве и поддерживаются при эксплуатации (Широков А.М. Надежность радиоэлектронных устройств: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1972. 272 с.; Азгальдов Г. Райхман Э. Квалиметрия: методы, проблемы, сфера применения // Методы количественной оценки качества продукции (квалиметрия): Материалы 15-й конференции ЕОКК. М.: Изд-во стандартов, 1972. С. 14—23 и др.), то реализация оптимальных свойств достигается на каждом из этапов разработки ТС с последующим суммированием. Но это противоречит принципу эмерджентности! Возникает задача оптимизации этапов исследования, создания и эксплуатации ТС с учетом их взаимосвязи и взаимодействия, т. е. как единого целого. Научная постановка этой задачи является новой, не нашедшей пока отражения в отечественной и зарубежной литературе. Задача соответствует принципу оптимальности, а точнее, заключительной части его формулировки, так как оптимизация является лишь структурной и параметрической, а не методологической!

Обращаем внимание на тот факт, что в современной научно-технической литературе не все этапы создания ТС отражены в понятии «жизненный цикл». Его содержания различны. Между тем единое истолкование данного понятия — необходимая методологическая предпосылка перестройки управления научно-техническим прогрессом, в частности объективной оценки технических систем.

Анализ описания состава существующих жизненных циклов показывает, что в них отсутствуют некоторые важные этапы научно-технической деятельности (НТД). Например, в работе Г. Поспелова «Управление научными исследованиями» (Слово лектора. 1976. № 1. С. 34 —46) схема жизненного цикла системы (образца новой техники) не имеет этапа ликвидации, наступающего после физического или морального устаревания техники, а этапы проектирования и конструирования представлены в аванпроектах (?) и опытно-конструкторских работах. Есть этап подготовки серийного производства, но неизвестны принципы ее организации — научные (какие — конкретно) или опытные данные конкретного производства. Те же недостатки, только в большей степени присущи и схеме цикла системы (США: современные методы управления / Г.А. Арбатов, Б.3. Мильнер, Л.И. Евенко и др. / Под ред. Б.3. Мильнера. М.: Наука, 1971. 336 с.), где отсутствует этап подготовки производства. В книге Д.И. Бобрышева «Организация управления разработками новой техники» (М.: Экономика, 1971. 167 с.) цикл создания новой техники не имеет технологического этапа: сразу же за конструированием следует изготовление опытных образцов. Цикл изделия в работе В.А. Петрова, Г.И. Медведева «Системная оценка эффективности новой техники» (Л.: Машиностроение, 1978. 256 с.) представлен в виде исследования, проектирования, производства и эксплуатации, т.е. отсутствуют этапы технологический и ликвидации. Неоднократно говорится о комплексе наука — техника — производство, не раскрывая содержание названных этапов. При таком подходе не выявляется и процесс создания техники, т.е. ее развитие. Также неполно представлен (Широков А.М. Надежность радиоэлектронных устройств: Учебн. пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1972. 272 с.) жизненный цикл радиоэлектронной системы, состоящей из проектирования и эксплуатации. Даже в таком документе, каким является законодательство СССР по изобретательству (Законодательство по изобретательству / Под ред. А.И. Доркина. М.: ГК СССР по делам изоб. и откр., ЦНИИПИ, 1979. Т. 2. 293 с.) под жизненным циклом понимается период времени с начала разработки (?) до момента снятия (?) с производства объекта. Государственный стандарт (ГОСТ 15001-88. Системы разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. М.: Изд-во стандартов, 1988. 30 с.) формулирует жизненный цикл как «совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований до окончания ее эксплуатации или потребления». Этапы конкретно не раскрываются, и явно отсутствует ликвидация. В стандартах ИСО серии 9000 (Системы качества. Сб. нормативно-метод. док. М.: Изд-во стандартов, 1989. 120 с.) не предусматривается этап исследования, где разрабатывается ТТЗ на ТС в полном объеме, материально-техническое снабжение почему-то стоит после проектирования, отсутствует технологический этап, «обнаучивающий» будущее производство, наблюдается повтор стадий (например, контроль и проведение испытаний есть составляющая производства, хранение — эксплуатации и т. д.). Подобные примеры можно продолжить (Николаев В. И. Системотехника — научная основа развития технического потенциала производства // Материалы 4-го Всесоюз. симп. По проблемам системотехники 25—27 января 1978 г. / Под ред. В.И. Николаева. Л.: Судостроение, 1980. С. 10—16; Организация систем управления созданием и развитием технической продукции. МР 299030-23-М-81. Л.: ЦНИИ «Румб», 1981. 115 с. и др.). Неполнота жизненного цикла препятствует принятию оптимального решения по ТС, не достигается универсальность понятия, не обеспечивается тем самым оптимальность управленческих решений более широкого класса задач. Поэтому свою позицию, в отличие от общепринятой, мы обозначим новым понятием (табл. 3.3).

Предлагаем ввести в научный оборот понятие «полный жизненный цикл» (ПЖЦ) НТД (ТС) с дальнейшей конкретизацией и оптимизацией цикла как единого целого. Его мы распространяем на два объекта исследования: собственно на разрабатываемые технические системы и на созидательную деятельность по их развитию. Введение данного понятия можно рассматривать как утверждение нового методологического принципа исследования, оценки сложных объектов как систем и управления их развитием. Наше предложение можно исторически обосновать. Средневековый ремесленник часто выступал в трех ипостасях — инженера, художника и рабочего. Строители античных храмов и готических соборов, создавая их, были одновременно архитекторами, инженерами и, так сказать, подрядчиками, прорабами. В те времена замысел и его исполнение не были полностью оторваны друг от друга и часто осуществлялись одним и тем же лицом или группой лиц без строго разделения обязанностей. Синтезированный характер творчества оставался очевидным.

Последующее развитие общественного производства углубило специализацию: ученые посвятили себя исследованию объективных законов действительности, инженеры — разработке конструкций и технологий, а рабочие стали создавать материальные ценности в производстве. Однако, несмотря на исторически необходимое разделение труда, единство творческого процесса сохранилось и в нашу эпоху с той лишь разницей, что реализуется в коллективе. И в наше время деятельность ученого, художника и рабочего немыслимы друг без друга.

Возможно, мы живем накануне того времени, когда диалектическая спираль общественного развития снова приведет нас к единению умственного и физического труда на более высокой степени прогресса общества к новому воплощению творческого процесса в одной личности. Это произойдет на основе повышения культурно-технического уровня трудящихся. В истории техники и производства можно найти доказательства такой тенденции развития (Кулагин Г. А. Рабочий — управляющий — ученый. М.: Сов. Россия, 1982. 224 с.).

В связи с ростом сложности решаемых техническими системами (особенно военными) задач, повышением роли исполняемых ими функций, увеличением расходов и времени на их исследования, их разработку и эксплуатацию актуальной проблемой становится перестройка процесса создания ТС. Он может быть представлен как определенная последовательность состояний во времени — от рождения замысла на разработку системы до снятия ее с эксплуатации и последующей ликвидации включительно. Взаимосвязная структурно и функционально совокупность этих процессов и составляет ПЖЦ. Схематично структуру можно представить этапами исследования, проектирования (конструирования), технологической проработки (технологии), производства, эксплуатации и ликвидации.

Таблица 3.3
Жизненные циклы систем, состав и структура

Необходимость введения понятия ПЖЦ обуславливается двумя основными обстоятельствами.

Во-первых, на современном этапе НТР превращение науки в современную производительную силу происходит не только по ее отдельным достижениям, направлениям, но и в целом и результируется переводом всего общественного производства на более высокий научно-технический уровень развития. Практика показывает, что такие высокие темпы НТП обеспечиваются тогда, когда этапы научного исследования, конструирования, производства и эксплуатации образуют единый, непрерывный процесс. И наоборот — их разобщенность и неполнота порождают сбои в процессе создания ТС и оптимальной последовательности движения от одного этапа к другому. Отсюда неудовлетворительное положение дел с внедрением разработок в производство и низкая эффективность многих эксплуатируемых ТС. Знание же и организация созидательной деятельности на основе ПЖЦ будет способствовать исправлению существующего положения.

Во-вторых, необходимы такие взаимосвязи реализации этапов ПЖЦ, которые обеспечили бы максимальную социально-экономическую эффективность при фиксированных затратах или заданную эффективность — при минимальных затратах. Однако до сих пор в теории и практике в лучшем случае оптимизируются лишь отдельные этапы, к тому же неполного жизненного цикла. Между тем известно, что поэтапная оптимизация неравносильна оптимизации системы в целом. К тому же отсутствие системного подхода к анализу жизненного цикла приводит к большим ошибкам — например, при расчете стоимости многих ТС. Следовательно, при организации деятельности на основе жизненного цикла необходимо использовать системный подход и оптимизировать все этапы вместе по критерию эффективности, соответствующему общим целям учитывающему полные затраты и другие важные показатели ТС.

Какие же этапы составляют цикл?

Первый этап ПЖЦ — исследование — начинается с замысла (формирования концепции), осознания потребностей в развитии или замене существующих ТС в связи с расширением и изменением характера задач или созданием принципиально новых систем на базе новых открытий либо изобретений. Затем реализуется маркетинг как система общепризнанных стандартов эффективной предполагаемой сбытовой деятельности. Маркетинг призван обеспечить непрерывный поток ресурсов, денежных средств, информации о требованиях рынка и изменениях во всех факторах внешнего окружения. Таким образом, маркетинг рассматривается как система регулирования рынка.

Представляется важным вопрос об анализе рынков — перспективных и текущих потребностях покупателей. Какие товарные позиции с учетом своего профиля имеют достаточный рыночный потенциал в той или иной стране? Какие изменения необходимо внести в товарную и ценовую политику, методы рекламы и стимулирования сбыта, организацию распределения и послепродажного обслуживания? Это далеко не полный перечень проблем стратегического характера, связанного с риском, которые должны решать управленческие службы любого экспортера. Малейший просчет и ошибка при принятии стратегических решений могут вызывать цепочку неоправданных неэффективных действий, значительную трату финансовых, трудовых и материальных ресурсов.

Маркетинговые исследования создают информационную базу. На основании ее уточняется замысел, проворится интенсивные исследования.

Замысел формируется рядом действий, основными из которых являются следующие: анализ новых задач и выявление требований к системам, предназначенным для решения задач; выдвижение первоначальных тактико-технических требований к новым ТС, связанных с поставленными задачами и прогнозируемыми на ближайший период достижениями науки, техники и производства (при этом важно, чтобы требования как можно полнее отражали цели новой системы, представляя исследователям и проектировщикам широкую возможность поиска рациональных путей решения поставленных задач); поиск научно-исследовательскими и промышленными организациями научных и технических принципов решения новых задач; разработка нескольких вариантов первоначального проекта в целях выявления «облика» ТС, основных взаимосвязей ее элементов, путей решения важных технических проблем и определения необходимых ресурсов для создания и функционирования такой системы; исследование эффективности и оптимизация ее параметров при выборе предпочтительного варианта.

Конечным результатом замысла являются предложения или рекомендации по решению изучаемой проблемы в виде характеристик системы, объема и источников ресурсов для ее разработки и функционирования, а также оценка сроков ее создания и эксплуатации. Для выбора оптимальной системы требуется разработка нескольких принципиально различных вариантов ТС, отвечающих единому замыслу.

Вторым этапом жизненного цикла является проектирование — творческое предопределение ТС. Оно начинается с изучения технического задания, его анализа и дальнейшего уточнения. При этом отсеиваются менее предпочтительные схемные варианты системы и проектирование ведется при меньшем числе альтернатив. Разработка проектов систем включает исследовательский фрагмент по схеме: анализ системы « ее синтез « анализ « синтез. Поскольку требования заказчика представляют собой главным образом указания о направлениях поиска, в процесс проектирования исследовательская работа ведется по проблемам, поставленным на первом и выявленным на втором этапах ПЖЦ. Проектирование, как правило, осуществляется сначала «концептивно», т.е. в виде чернового наброска, преимущественно мысленно и экспериментально, а затем проходит «конструктивную» фазу, предопределяющую оформление.

Изучение отдельных проектных альтернатив продолжается и на третьем этапе жизненного цикла — технологической проработке конструкции на основе технологии как науки о производстве. К сожалению, должного внимания этой науке пока не уделяется, хотя она очень сложна и мало формализована. Если 50 лет тому назад технология являлась на 99% искусством и на 1% наукой, то даже в наши дни она все еще остается «искусством» на 50% (Жаворонков Н. К горизонтам химической техники // Наука и жизнь. 1970. № 4. С. 75—86). Еще раз подчеркнем, что наличие высоких процентов «искусства» в технологии определяется ее функциональной сложностью. Даже самый простейший технологический процесс, который для специалиста кажется элементарным, на самом деле представляет собой систему со сложными закономерностями. Например, пайка может показаться весьма простым процессом. Однако исследования показали, что число переменных превышает цифру 10, причем физике химическая природа многих из них существенно различна (плавление, растекание, диффузия, кристаллизация др.). Чтобы дать общее представление о сложности пайки, сделаем элементарный анализ. Прежде всего, справедливо говорить о ней как системе, состоящей в первом приближении из отдельных элементов (рабочих операций, оборудования, приспособлений, инструментов и пр.). При оценке такой системы нужно знать все элементы и все связи между ними. Даже если их представить в двух состояниях, что число таких связей резко возрастает и достигнет цифры 2 90 . Рассмотреть все указанные состояния для принятия решения невозможно.

На современном этапе НТР роль прогрессивных технологических процессов в экономическом и социальном отношении возрастает. Так, многие материалы (нержавеющая сталь, поливинилхлорид, силиконы и др.), ставшие за последнее время неотъемлемой частью промышленного производства, были разработаны 50—100 лет тому назад. Однако широкое распространение они получили лишь после того, как были разработаны технологические процессы, которые позволили дешево и в любых количествах производить и обрабатывать материалы с заданными свойствами. Разумеется, внедрение в производство разных технологий связано с использованием новых машин и приборов, новизна которых не всегда означает коренное изменение принципов их работы. Кстати, в этом прослеживается связь между двумя этапами жизненного цикла.

В настоящее время получила широкое распространение точка зрения о том, что уровень жизни людей и экономические и социальные успехи любой страны в значительной степени зависят от состояния и уровня развития технологии — одного из основных направлений современного НТП.

Дальнейшее соревнование отдельных проектных решений (альтернатив) продолжается в процессе производства — четвертом этапе жизненного цикла ТС. В отличие от этапа технологической проработки, производство есть реальный целенаправленный процесс непосредственного превращения сырья и полуфабрикатов в полезную продукцию. Для него характерны две особенности. Если три предыдущих этапа осуществлялись в основном на теоретической основе без особой проверки, то рассматриваемый этап открывает возможность проверки целого ряда допущений, расчетных и исходных данных, выводов. Далее, при выборе предпочтительной альтернативы (системы) на первых трех этапах очень сложно с достаточной степенью точности и достоверности оценить полные затраты. Имеется опасность принять неправильные решения. По результатам же фактических затрат ресурсов (финансовых, трудовых, материальных) на этапе производства выбор ТС делается гораздо точнее и достовернее.

Такие же особенности характерны и для пятого этапа жизненного цикла — эксплуатации ТС. Здесь имеет место окончательная оценка теоретических исследований и результатов производства. Если окажется необходимым его усовершенствовать, то соответствующую задачу целесообразно решать и применительно к методам и приемам всех предыдущих этапов. Эксплуатация охватывает промежуток времени от момента приобретения системы потребителем, т.е. поставки на баланс предприятия-потребителя, до ее списания. Причем существенное значение имеют применение системы по назначению, ее техническое обслуживание, ремонт, хранение и транспортировка. Эксплуатация заканчивается, когда система подверглась полному физическому или моральному износу, а восстанавливать ее по техническим или экономическим соображениям нецелесообразно.

Оценивая системно этапы жизненного цикла НТД, нужно признать, что все они не только взаимосвязаны между собой, но и следуют один за другим.

В научно-технической литературе описание жизненного цикла заканчивается, как правило, снятием ее с эксплуатации. Куда ТС поступает дальше? Что с ней делают? Влияют ли эти действия на эффективность ТС и оптимизацию ее жизненного цикла? Пока эти вопросы в соответствующей литературе остаются без ответа.

Системный подход к ряду этапов жизненного цикла устанавливает не только связь этапов между собой, но и следование их один за другим в определенном порядке или сочетании. Он дает возможность увидеть весьма существенный недостаток. Обычно мы говорим только об этапах прогрессивного развития ТС в процессе созидательной работы и совершенно забываем, что прогресс включает и моменты регресса, в нашем случае устаревание системы. Ее ликвидация закономерна. Однако и здесь необходимо достичь положительного эффекта.

Взаимосвязь прогресса и регресса — один из законов прогрессивного развития вообще и технического прогресса в частности. Обратимся к практике. Выпуск новых ТС предполагает их более высокое качество, чем прежних.

Среди тех, которые подлежат ликвидации, кроме непригодных есть элементы (детали) еще вполне подходящие (по долговечности) для эксплуатации. В массовом количестве они идут под пресс. В то же время многие из них могли бы работать еще долгое время. При существующей практике затраты на обеспечение показателя долговечности при разработке (кстати, немалые) оказываются потерянными безвозвратно. Показатель экономической эффективности, возможно, был бы выше, если бы долговечность всех элементов ТС планировалась примерно одинаковой. Предусмотреть это можно лишь в случае, если при создании системы станут учитывать требования этапа ликвидации.

Проблема одинаковой долговечности элементов конструкции имеет и другую сторону — необходим поиск путей и средств утилизации как стадии ликвидации. За рубежом некоторые приборы, например, не идут под пресс, а поступают на специальную центрифугу. При этом прибор разваливается на составляющие элементы, которые в дальнейшем путем разогрева превращаются в жидкую массу и через нее продувается сжатый воздух, В зависимости от своего удельного веса масса при такой продувке оседает в специальные каналы: более тяжелая — ближе и быстрее, более легкая — дальше и медленнее. Затем полученные чистые материалы идут в повторное производство. Таким образом, обеспечивается не только экономический, но и экологический эффект. Даже отдельные примеры показывают, насколько актуальна задача использования отходов производства и их переработки. Для ее решения требуется разработка научной теории ликвидации отслужившей техники, отходов производства, мусора и т.д.

И не только по направлению утилизации. В более широком контексте подготовку кадров необходимо осуществлять также по ПЖЦ личностного объекта (субъекта). В чем ее суть?

Думается, что обучение вопросам управления должно быть сквозным и непрерывным. К сожалению, процесс овладения обществом этой области знаний и культуры пока развивается только вширь, т. е. направлен на изучение его только взрослым населением (по горизонтали). Например, даже в Методических рекомендациях Госстандарта СССР по всеобучу в области качества продукции выделены лишь три группы обучающихся: рабочие, инженерно-технический персонал и главные специалисты. А надо бы организовать образование и вглубь (по вертикали) таким образом, чтобы оно охватило все слои населения. Выделим при этом следующие уровни образования: дошкольное, школьное (начальное, среднее, средне-специальное) и высшее (вузы и ИПК) (см. схему 3.2).

Схема 3.2 Структура полного жизненного цикла научно-технической деятельности (НТД)

Следует форсировать подготовку соответствующих кадров. Параллельно с этим в вузах страны необходимо запланировать создание кафедр системного проектирования и производства, которые выпускали бы специалистов по разработке техники, превращающейся в полезную продукцию после завершения прогрессивных этапов жизненного цикла. К решению поставленной проблемы целесообразно подключить все научно-технические общества — группы, отделы, секции. В качестве примера можно привести работу секции «Системотехника» НТО радиотехники, электроники и связи им. проф. А.С. Попова, где подобные вопросы уже решаются.

Таков состав ПЖЦ (НТД). Переходя к анализу этапов, обнаруживаем, что каждый из них обладает своими особенностями и назначением. Наибольшее внимание уделим ранним этапам разработки, поскольку именно здесь принимается решение о целесообразности создания ТС, формируются ее основные контуры. От правильности этого решения во многом будет зависеть не только техническая эффективность системы, но и ее стоимость, так как все последующие изменения и доработки обходятся очень дорого, не давая подчас должного эффекта. В связи с исключительной важностью ранних этапов разработки именно они; в первую очередь нуждаются в тщательном анализе, оценке и управлении. Большое и определяющее значение имеет результат анализа при установлении общественной потребности в конкретных ТС и условий их использования, т.е. на предпроектной стадии. Здесь, по существу, еще не производятся никакие затраты, и поэтому основная цель анали за — предупредить ненужные расходы, помочь обосновать выбор оптимального решения. Учитывая исключительную важность такого этапа, Госстандарт в своей документации предусмотрел так называемый аванпроект. Это самостоятельный вид работы, выполняемый до начала разработки изделия для более глубокого предварительного изучения комплексов вопросов, определяющих необходимость и целесообразность его создания, пути и разработки, производства и эксплуатации.

Весьма результативным является анализ и на этапе проектирования, когда выбираются наиболее рациональные проектные и конструкторские решения. Постепенно возможный от анализа эффект уменьшается. На этапе производства, где система изготовляется, расходуются огромные средства, на разработчика начинает давить груз материальных, трудовых и финансовых затрат. Поэтому в ряде случаев трудно перейти к более эффективным мероприятиям: отказаться, например, от одного метода изготовления и освоить другой, более выгодный. Значит, может возникнуть необходимость изменения существующей концентрации сил, при которой основной объем исследовательских работ приходится на анализ этапа производства. Нельзя сказать, что в научно-технической литературе анализу ранних этапов жизненного цикла не придается большого значения. Так, в «Типовой методике определения эффективности научно-исследовательских работ в вузах» (М.: Изд-во МАИ, 1977. 32 с.) коэффициент значимости этапа исследования 3, этапа проектирования — 2, технологического — 1,5 и производственного — 1,2.

Каждый из этапов жизненного цикла системы ориентируется на повышение эффективности, которая в первом приближении может быть представлена как сопоставление достигнутого системного эффекта (т.е. совокупного эффекта по всем этапам ПЖЦ) с затратами на его достижение. По своей сущности это интегральный критерий эффективности, так как он является функцией частных показателей этапов ПЖЦ, включая в себя все качественные и количественные характеристики цикла. Заметим, что такой критерий отражает взаимосвязь различных этапов ПЖЦ, их взаимное влияние. Действительно, стремление улучшить тактико-технические показатели системы, т.е. увеличить эффект, как правило, достигается усложнением схемы, повышением требований к отдельным ее узлам. А это сразу сказывается и на конструкции, и на технологии, даже на эксплуатационных показателя, а следовательно, и на затратах. Подобная взаимосвязь этапов выявляет недостатки ТС. Значит, в процессе управления развитием техники можно вносить коррективы в целях максимизации эффекта как в ее схему, так и в конструкцию и технологию. Связь между этапами ПЖЦ и функциями управления показана на схеме 3.3.

Однако существуют и внутренние обратные связи между всеми этапами ПЖЦ, особенно между технологией и конструированием. Во многих случаях технологический метод, например в радиопромышленности, влияет на будущую конструкцию элементов, а следовательно, и систем. Иными словами, технология выступает основным фактором, определяющим развитие конструкции как в частных технических решениях, так и в общем ее построении. Важная задача в процессе проектирования — выдача конструкторам научно обоснованных данных, полученных при использовании той или иной технологии.

На практике этапы проектирования и технологии зачастую реализуются слишком автономно и жестко последовательно, что приводит к резкому снижению эффективности жизненного цикла. Кроме того, единению этих этапов в рамках одного последовательного ряда действий препятствуют и некоторые положения государственных стандартов. Так, в ГОСТе 2.109—73 отмечается, что на рабочих чертежах не допускается помещать технологические указания. Такой пункт, по нашему мнению, является ошибочным, снижает гибкость управления и поэтому требует корректировки. Не случайно, что в отраслевых стандартах, приближенных к производству, она уже произведена. Например, в ОСТ4 ГО.010.209 оговорено, что в технических требованиях чертежа печатной платы... помимо особых требований, вносимых конструктором, необходимо указывать метод изготовления плат.

Схема 3.3 Модель управления развитием ТС по ПЖЦ (объемно-матричная схема)

где 1 — выбор темы: оценка важности и новизны объекта исследования; 2 — выбор конструкторско-технологической схемы ТС: оценка назначения, надежности, технологичности конструкции, эргономических, эстетических и других показателей; 3 — выбор производственного процесса и средств технологического оснащения: оценка технологической подготовки производства; 4 — применение производственного процесса и средств технологического оснащения: оценка их в сопоставлении технологическими показателями; 5 — выбор режимов использования ТС: оценка удобства и безопасности обслуживания, качества и эффективности применения; 6 — выбор режимов транспортирования, разборки, утилизации: оценка этих возможностей; 7 — выбор организационной структуры управления НИР, обеспечения научно-технической информацией, организация материально-технического снабжения; 8 — выбор и создание конструкторских служб, уровня механизации и автоматизации, методов увязки с другими этапами ПЖЦ; 9 — выбор и создание технологических служб, уровня механизации и автоматизации, методов увязки с другими этапами ПЖЦ; 10 — выбор и создание производственных цехов, служб, отделов; организация концентрировании, специализации, кооперирования и пр.; 11 — выбор исправлений выявления резервов интенсивного использования ТС; формирование бригад обслуживания; 12 — выбор методов разборки ТС, их транспортирования и утилизации; 13 — оптимизация проведении НИР, выработка и осуществление управляющих воздействий, и принятие решений; 14 — оптимизация проведения проектирования, наработка и осуществление управляющих воздействий и принятие решения; 15 — оптимизация производственного процесса, выработка управляющих воздействий и принятие решения, анализ и оценка; 16 — оптимизация производственного процесса с учетом производственной обстановки, выработка и осуществление управляющих воздействий, принятие решения, их анализ и оценка; 17 — устранение помех и отклонений от оптимальной работы ТС; оптимальное рассредоточение персонала, ремонтных мощностей; 18 — оптимизация методов разборки, транспортирования и утилизации ТС, их оценка; 19 — определение фактических значений показателей НИР; регистрация, хранение и передача научной информации; прогноз НИР; 20 — определение фактических значений показателей проектирования; регистрация, хранение и передача информации; 21 — определение фактических значений показателей технологического этапа; регистрация, хранение и передача технологической информации; 22 — определение фактических значений показателей производства; регистрация, хранение и передача производственной информации; 23 — учет и анализ информации применении ТС по назначению; техническая диагностика, контроль работы; учет выполнения ремонтных работ; 24 — учет и анализ показателей разборки, транспортирования и утилизации ТС; контроль работы ликвидационной службы; 25 — замысел (формирование концепции), маркетинг, патентный поиск, уточнение задачи, выдвижение первоначальных тактико-технических требований, поиск принципов решения новых задач, прикладные исследования; 26 — поисковые фундаментальные исследования: рассчитаны на перспективу и направлены на развитие технической теории; 27 — научно-технические исследования (развитие и конкретизация в целях решения определенного класса инженерных задач) и исследования прикладные (конкретизация, определение возможности использования уже проведенных научно-технических и поисковых исследований при разработке данного инженерного объекта); 28 — концептирование: мысленно, эскизно или экспериментально делается предварительная проработка в целях обоснования конструирования; 29 — конструирование: посредством изображения замысла он определяется ТС; 30 — традиционная технология (технологические процессы); 31 — природосберегающая технология; 32 — единичное производство; 33 — серийное производство; 34 — массовое производство; 35 — транспортирование; 36 — хранение; 37 — ремонт; 38 —техническое обслуживание; 39 — использование по назначению; 40 —доставка; 41 — разборка; 42 — утилизация.

При изучении тенденций развития научных исследований и разработок значительный интерес представляет соотношение затрат по отдельным составляющим жизненного цикла. Согласно данным некоторых обследований, затраты в промышленности распределяются следующим образом (Эффективность и организация использования научных результатов // Зарубежная электронная техника. 1970. № 11. С. 19 — 352):

• изучение и теоретические исследования — 5— 10%;
• конструирование продукции — 10 — 20%;
• изготовление опытного образца — 40 — 50%;
• налаживание производства продукции — 5— 15%;
• исследование конъюнктуры сбыта — 10 — 25%.

Приведенные цифры показывают, что самые большие удельные затраты приходятся на производственный этап. Поэтому большинство специалистов считают технологию как науку о производстве тем краеугольным камнем, который ныне определяет направления технического прогресса.

Теперь поставим вопрос: какова продолжительность жизненного цикла современных ТС? Безусловно, она зависит от вида системы. Например, по данным ЦНИИТМАШ (Гаврилов Е.И. Экономика и эффективность научно-технического прогресса / Под ред. Е.Н. Блокова. Минск: Высшэйша шк., 1975. 318 с.), для многих систем механического типа в течение первых 3 — 4 лет характерен постепенный рост количества внедряемых нововведений, в последующие 5 — 7 лет, когда новшества раскрывают свои потенциальные возможности, происходит их наиболее широкое распространение. Следующие 4—5 лет, характеризуемые исчерпанием технико-экономических преимуществ, отличаются значительным спадом в применении технического принципа, к этому времени уже ставшего традиционным. В итоге продолжительность использования новых научно-технических разработок в производстве составляет 12—16 лет.

Поскольку указанный срок во многом определяется спецификой разрабатываемого объекта, то особый интерес представляют обобщенные оценки. Согласно им, общественно необходимое время на прохождение научной идеи от стадии фундаментальных и поисковых исследований до производственной и коммерческой реализации новых видов продукции составляет 10—15 лет, из них на прохождение пути от прикладных исследований до серийного производства уходит 6—7 лет. Заслуживают внимания и такие цифры. Статистические оценки завершенных НИР составляют 4,5 года для фундаментальных исследований, 3 — для прикладных и опытно-конструкторских работ и 2,5 года — для непосредственного внедрения разработок. Эти оценки не адекватны действительности, ибо относятся к не связанным между собой указанным стадиям. Но если полный комплекс научно-технических работ будет представлять собой непрерывное чередование названных стадий, то общая длительность цикла превысит 12 лет, не считая возможных временных разрывов между ними.

Известно, что продолжительность работ по созданию новых видов техники сокращается медленно. Оптимизация ПЖЦ может привести к уменьшению этих сроков, а следовательно, и сокращению соответствующих полных затрат. Между тем уменьшение среднего статистического срока НИОКР (период между открытие финансирования и началом серийного производства) хотя бы на полгода (либо по наиболее сложным работам — на один квартал) позволяет получить к 2000 г. экономический эффект при разработке больших ТС только в машиностроительной и авиационной промышленности до 8—10 млрд. рублей (Саркисян С.А., Ахундов В.М., Минаев Э.С. Большие технические системы. Анализ и прогноз развития. М.: Наука, 1977. 350 с.). Поэтому оптимизация ПЖЦ наряду с оптимизацией параметров системы и ее структуры является одним из важных путей ускорения НТП.

3.5. Значение полного жизненного цикла

Введение ПЖЦ — это утверждение нового
методологического принципа исследования,
проектирования и оценки сложных объектов
как систем и управление их развитием.

В. Спицнадель

Данные рассуждения имеют достаточное теоретическое и практическое значение. Предложение взять ПЖЦ НТД (ТС) как принцип и объект оценки и управления открывает гораздо больше реальных возможностей перестройки управления развитием техники, ибо мы располагаем знанием совокупности всех этапов научно-технической деятельности, которые формируются в единую организационную систему. Каковы же эти возможности (схема 3.4)? Единая система ПЖЦ может рассматриваться как адекватная модель НТП в общем случае и прогрессивного развития ТС — в частности. В целом же прогресс связан с непрерывным совершенствованием всех сторон общественного производства на базе использования самых передовых достижений науки, техники и производства в целях выполнения стратегической задачи — ускорения социально-экономического развития общества. В структурном плане деятельностный аспект НТП предстает как функционирование и развитие ПЖЦ, а этапы его рассматриваются как составные звенья процесса деятельности. Однако сущность НТП не исчерпывается составляющими ПЖЦ, поскольку прогресс выступает как поступательное приращение новых знаний в области науки, техники и производства и теоретически реализуется не только в материальном производстве, но и во внепроизводственной сфере. Вместе с тем, учитывая, что материальное производство — основа развития общества, а техника и технология есть основная сфера применения науки, систему ПЖЦ можно рассматривать в качестве адекватной модели НТП. Говоря образно, ПЖЦ — это внутренний деятельностный мир, «фотография» его движения.

Схема 3.4 Теоретическое и практическое значение (возможности) ПЖЦ

Система ПЖЦ может быть рекомендована как реализация комплексного программно-целевого подхода. Применительно к решению крупных проблем его сущность состоит в том, чтобы составить программу действий, которая учитывала бы диалектическую взаимосвязь конечных результатов и промежуточных звеньев. Но именно этапы цикла представляют собой эти промежуточные звенья. Конечным же результатом будет эффективность как всеохватывающая оценочная характеристика. Количественное выражение эффективности — это ее критерий, разработка которого в современной научно-технической литературе содержит немало субъективных моментов, а следовательно, разноречива, точнее, логически противоречива. Поэтому для выработки оптимального критерия эффективности нужны научные знания о народном хозяйстве в целом и отдельных отраслях. Более конкретно надо знать ПЖЦ ТС, функционирующих в отраслях, а также имеющих межотраслевое применение. Итак, знание и учет ПЖЦ будут способствовать эффективной разработке целевых комплексных программ НТП, облегчению выбора важнейших структурно-функциональных свойств систем и позволят придать созданию моделей и критериев эффективности научную стройность и определенность. Значит, объективный и оптимальный критерий эффективности может быть получен только на основе учета ПЖЦ ТС. Это дает право на существенный практический вывод: в предметно-функциональном плане проектируется не столько изделие или даже ТС, а их полный жизненный цикл!

С введением понятия ПЖЦ ТС возникает новая теоретическая задача — разработка методологии и методики ПЖЦ ТС с учетом специфики различных отраслей и подотраслей народного хозяйства с последующей их стандартизацией. В науковедческом плане решение такой задачи явится важной предпосылкой к формированию методологии технических наук.

Применение ПЖЦ открывает реальные пути перестройки управления народным хозяйством, в частности путь перераспределения времени продолжительности этапов цикла. Можно добиться такого положения, когда этапы исследования, проектирования, технологии, производства и ликвидации станут наиболее короткими во времени за счет оптимизации цикла, а эксплуатация — более длительной. Не только в теоретическом и методологическом, но и в методическом и практическом плане можно представить оптимальную систему, определяемую сравнительно коротким сроком создания и ликвидации при достаточно продолжительной эксплуатации.

Следуя принципу ПЖЦ, можно наиболее полно и обоснованно рассчитать сроки морального устаревания техники. Зная продолжительность каждого этапа цикла, мы сумеем предвидеть темпы старения. При подобных исследованиях целесообразно использовать патентную информацию. Именно она опережает все другие виды информации, в частности об изобретениях, на 3—5 лет. Идеи, которые сегодня заложены в патентах через 3—5 лет будут впервые реализованы в опытных образцах, а еще через 5—8 лет — в серийной продукции (Костиков Л. М. Прогнозирование качества промышленной продукции (методологические проблемы) // Стандарты и качество. 1969. № 1. 144 с.). По количеству патентов, выданных за год на ту или иную систему, делается вывод о ее возможном дальнейшем развитии и совершенствовании. Если их количество из года в год растет, значит, данное инженерное решение является прогрессивным, и поэтому оно будет развиваться в будущем; если же уменьшается, то идея полностью себя исчерпала и, следовательно, надо искать принципиально новый инженерный подход к решению проблемы, усилить исследовательскую работу фундаментального научного содержания.

Сведения о возможном наивысшем теоретическом уровне эффективности систем и его сопоставление с темпами их развития подводят к выводу о сроках морального устаревания ТС и круге показателей эффективности, которые должны быть улучшены в первую очередь. Все это поможет отодвинуть сроки морального старения. Значит, экстенсивный путь — наращивание количества тех или иных видов техники в народном хозяйстве — становится ненужным, ибо увеличивается время эксплуатации ТС. Снижается количество твердых отходов, и, следовательно, улучшается экологическая обстановка.

Понятие ПЖЦ ТС и его применение мы рассматриваем как новый методологический принцип исследования сложных технических объектов и технологических процессов как систем (схема 3.5). Тогда в широком контексте становятся очевидными не только требования системного подхода к созданию ТС, но и то, что объект исследования представляет собой в деятельном (созидательном) плане, выражая тем самым, интегративные тенденции прогрессивного развития социальной системы наука — техника — производство — образование. В свою очередь, сам ПЖЦ выступает как принципиально новый объект управления НТП, в частности его планирования, прогнозирования и организации.

Можно утверждать, что ПЖЦ есть закон созидательной деятельности по развитию ТС, характеризуемой полнотой его составляющих этапов, их взаимосвязью и взаимодействием. Известно, что условием открытия и формулирования социально-экономических законов является прежде всего обнаружение повторяемости и устойчивости объективных связей в общественной жизни [Гончарук С.И. Законы развития им функционирования общества (гносеологический и методологический анализ). М.: Высш. шк., 1977. 144 с.]. Повторяемость выражается в воспроизведении основных структур, существенных и необходимых связей, составляющих специфику созидательной деятельности. Этапы ПЖЦ и связи между ними повторяются при разработке любых ТС; связи между этапами носят устойчивый характер.

Какие законы могут быть сформированы в ПЖЦ?

Закон структуры — определяет способ организации этапов ПЖЦ. Так как виды связей этапов цикла существенны и необходимы (последовательность этапов, устойчивые требования, например, к эффективности и качеству каждого этапа, повторяемость требований к этапам, например экономические, к оформлению документации, приоритетность этапа исследования, где формируется тактико-техническое задание и т. д.), то они имеют характер законов структуры ПЖЦ.

Закон функционирования — выражает взаимодействие этапов в системе ПЖЦ. Например, конструкционные материалы, выбираемые на этапе проектирования, обусловливают методы их обработки на этапе производства, функционирование конструкции на этапе эксплуатации и принятие решения по утилизации в результате физического или морального устаревания ТС на этапе ликвидации.

Закон развития — характеризует переход от одного порядка взаимоотношений на этапах ПЖЦ к другому, качественные превращения на основе столкновения противоположных сил и тенденций в созидательной деятельности. Например, еще несколько лет назад, когда в производстве отсутствовали интенсивные технологии, можно было допустить неучет технологических требований в ТТЗ. В настоящее же время, в условиях «технологического вызова» и выхода новых и массовых технологий на мировой рынок, их формирование становится обязательным уже на ранних этапах ПЖЦ. Появились противоречия, например, в экономических требованиях между этапами исследования (требования возросли) и производства (минимизация экономических ресурсов приводит к неучету экологических требований).

Схема 3.5 Новизна принципа полного жизненного цикла 

Итак, общим законом структуры ПЖЦ НТД (ТС) является единство его этапов, общим законом функционирования — положение об определяющей роли начальных этапов ПЖЦ, общим законом развития — соответствие всех этапов ПЖЦ друг другу. Необходимость применения этих законов в своей совокупности характеризует тенденцию к оптимизации ПЖЦ НТД (ТС) как единого целого и может быть названа системообразующим управленческим законом, позволяющим перейти к новой теории управления развитием сложной техники.

Совершенствование управления НТП предполагает взаимную координацию развития науки и образования. Так же как и наука, образование требует обоснованной и перспективной программы своего развития. Эта программа будет максимально приближаться к современной системе знаний, ее элементу — системному знанию, если в качестве опоры выберет методологию системного подхода и на деле будет воплощать интеграцию общественных, естественных и технических наук. В качестве методологического обоснования планирования и организации высшего технического образования, в частности учебного процесса, в подготовке современных инженеров может и должен быть взят ПЖЦ. Это существенно улучшит подготовку и переподготовку всего контингента технических вузов и слушателей институтов и факультетов повышения квалификации. Уже на студенческой скамье можно будет получать знания не только об отдельных технических устройствах, их методах проектирования и производства и даже не об отдельных технических системах, функционирующих в той или иной отрасли (по специальности выпускников), но и о ПЖЦ любых видов гражданской и военной техники. Конечно, потребуются научная разработка и внедрение в учебный процесс принципиально новой дисциплины — методологии и методики ПЖЦ. При этом задача каждого студента будет заключаться не столько в четком представлении места конкретного предмета в общем объеме знаний, сколько в ясном представлении этого объема знаний — знаний ПЖЦ ТС.

Итак, разработка теоретико-методологических основ объективной оценки ТС на базе системного подхода исходит из принципа полного жизненного цикла НТД (ТС). Это новый методологический принцип исследования, оценки и управления развитием ТС, новый объект управления НТР, описывается структура ПЖЦ, его этапы и стадии, рекомендации по их использованию, важности, трудоемкости, длительности, внутренним связям и эффективности. Рассматривается теоретическое и практическое значение ПЖЦ ТС для совершенствования управления развитием техники, подготовки и переподготовки соответствующих кадров. Обладая свойствами всеобщности и универсальности, ПЖЦ принимает статус основополагающего методологического закона для перестройки управления НТП, в том числе для выделения и формирования системы основных показателей объективной оценки ТС.

3.6. Организационные структуры управления

Организация — это средство для достижения цели при заданных ограничениях.

С. Оптнер

Разработка организационных структур занимает особое место в комплексе радикальных мер по перестройке управления научно-техническим прогрессом. От организационной структуры зависят планирование, его формы, распределение работ и способы их координации, возможность измерения вклада каждого подразделения в процессе достижения конечных целей конкретной организации. Возможен ли научный подход к формированию организационных структур? Да, если предполагается в структурах единство осуществляемых ими процессов и составных элементов. Этот подход реализуется при организационном проектировании, в котором распределяются цели и задачи между подразделениями, определяются между ними административно-правовые отношения, связи по кооперации при решении проблем, возникающих в процессе управления развитием ТС. Более того, построение организационной структуры управления, адекватной объективным условиям, — это творческая задача, которая не сводится к использованию типовых структур управления, оправдавших себя в некоторых достаточно ограниченных условиях хозяйственной деятельности. Однако это не отрицает возможность и необходимость классификации структур управления как предмета исследования и разработки. И здесь требуется научный подход к их описанию.

Для анализа организационных структур важным аспектом является типизация самих систем управления, к которым относятся рассматриваемые структуры. В соответствующей литературе встречаются два типа систем — механические и органические (Мильнер Б.3., Евсенко Л.И., Раппорт В.С. Системный подход к организации управления. М.: Экономика, 1983. 224 с.). К механическому типу относятся системы, основанные на глубокой регламентации должностных требований, прав и обязанностей по выполнению четко определенных частных задач, которые являются составляющими более общей задачи организации. Эффективно работающим полагают такое подразделение, где точно исполняются все инструктивные предписания, гарантирующие в конечном итоге минимум численности персонала и затрат на управление. Системы органического типа ориентированы на человека, прежде всего на подбор и воспитание кадров, обладающих политической зрелостью, высокой профессиональной квалификацией, большим творческим потенциалом, и на создание условий для максимального раскрытия этого потенциала, его повышения и конкретного использования для решения принципиально новых задач. В этих системах определение структуры частных задач, их распределение по подразделениям и исполнителям осуществляются лишь в самом первом приближении. Здесь главное значение придается правильной постановке проблем и формулировке конечных результатов, означающих их решение. Достижение конечных результатов считается главным критерием эффективности деятельности подразделений организации и управления ею. При этом поощряется инициативность выдвижения новых проблем, поиски и установление путей их решений. В организациях, построенных по таким принципам, и отличие от систем управления механического типа, преобладают горизонтальные потоки информации, которые имеют преимущественно не директивный, а проблемно-ориентированный характер. В них осуществляются различного рода согласования, кооперация разных подразделений для решения комплексных проблем. Для таких организаций характерно применение программно-целевых форм управления, матричных организационных структур. Степень регламентации деятельности исполнителей является при этом слабой. Роль руководителей особенно велика в создании условий для максимально продуктивной работы подчиненных им подразделений, в межфункциональной координации выполняемых работ, а не при рассмотрении множества текущих проблем, принятии частных решений и постоянном прямом руководстве всеми исполнителями.

Оба типа систем управления, механический и органический, редко существуют в чистом виде, и тем не менее практика их применения дает возможность сделать некоторые концептуальные выводы-рекомендации. Например, механическая модель предпочтительна для стабильных и детерминированных условий, органическая же — для более неопределенных и динамичных. Масштабные производственно-хозяйственные организации включают подсистемы управления, построенные как на механической концепции (руководство основным производством, материально-техническим обеспечением, реализация бухгалтерского учета), так и на органической (система высшего руководства, целеполагающее и стратегическое планирование, фундаментальные исследования и крупные разработки).

Отмечая определенную полезность применения механической и органической моделей систем управления, обратим внимание на промежуточные формы организации. Именно они позволяют учитывать специфику условий производства и управления их в широком диапазоне, и значит, имеют наиболее важное значение для содержательной типизации систем управления и проектирования организаций. При этом должны объединяться два аспекта: учет типа структуры управления — функциональный, линейно-функциональный, программно-целевой, матричный и т.п.; отражение характеристик системы управления как целостности (механической, органической, смешанной), которые некоторым образом (но не строго детерминировано) корреспондируются с типом структуры.

Рассмотрим типизацию организационных форм, основанную на единстве структуры управления и организационного механизма ее функционирования. Такая типизация, опирающаяся на выделение двух главных типов структур — линейной и проектной (тематической), достаточно хорошо приспособлена для решения проблемы формирования организаций как процесса рационального проектирования. При линейной структуре управление строится по отдельным сферам деятельности организации: научным исследованиям, конструкторским разработкам, производству, испытаниям и т.д. Управленческие отношения формируются в виде прямых вертикальных связей «распорядительство — подчинение», а функциональные связи совпадают с линейными. Такая структура управления в практике, за исключением мелких или плохо организованных учреждений, почти не встречается (Управление научно-техническим прогрессом /Под ред. В.Г. Лебедева. М.: Мысль, 1984. 254 с.).

При проектной (тематической) структуре управления организуется применительно к тематике (программам), для чего в соответствующих подразделениях сосредоточиваются специалисты различного профиля, способные решать соответствующие вопросы на всех этапах жизненного цикла новой техники. Такая организационная структура способствует централизации решаемых вопросов. Она предусматривает как линейное, так и функциональное руководство нижестоящим уровнем. Эти два типа структур конкретизируются следующим образом. Простой тип — строго линейная структура. Она основывается только на отношениях руководства — подчинения и отражает самую общую ступень разделения управленческого труда, на отдачу приказов, распоряжений, указаний и на их исполнение. В чистом виде современные линейные структуры существуют лишь в небольших по масштабам организациях, выполняющих элементарные производственные функции или услуги с несложной технологией. На крупных предприятиях даже в первичных ячейках, основанных, казалось бы, на строго линейных отношениях (бригада, производственный участок), разделение и кооперация труда по управлению в функциональном плане выходят за рамки прямого командования и подчинения. Тем не менее, такая форма отношений как способ реализации организационного принципа единоначалия является обязательным элементом всех формальных структур.

Поскольку линейная организация имеет простые и обычно небольшие организационные элементы, ее легко понять и применять. Подчиненные могут свободно ориентироваться в механизме управления, и в связи с этим открывается возможность руководства лишь одним управляющим. Ввиду небольшого числа участников почти исключаются случаи нарушения в работе системы коммуникации. Один или несколько управляющих обличены правом принятия решений, будучи близкими к производству и сбыту; доступ к необходимой деловой информации для них не представляет проблемы, они имеют возможность оперативно принимать соответствующие управленческие решения. Это обусловливает реактивность организации. Вместе с тем серьезным недостатком такой организационной структуры является то, что она не приемлет персонала, призванного способствовать выполнению основных работ. Люди, занятые в производстве, сбыте и распределении продукции, в дополнение к своим обязанностям должны выполнять такие функции, как учет, контроль за качеством, расчетные операции, работу с кадрами (т.е. всю штабную деятельность). Это даст большие преимущества лицам с различными способностями. Однако таких людей мало, и лишь немногие предприятия могут располагать соответствующими кадрами при использовании линейной организационной структуры. Поскольку линейная организация обеспечивает нужды только ограниченного числа фирм, возникает необходимость в иных структурных образованиях. Этим объясняется широкое применение линейно-штабной структуры. Она создается путем добавления штабных организационных элементов к линейным структурам. Функциональное назначение дополнительных составляющих — облегчить работу линейных элементов в области производства и распределения производимой продукции. Например, когда организации достигают определенных масштабов деятельности, требуется специальная помощь в осуществлении системного анализа производства, прогноза его развития, в решении правовых вопросов и т.д. Линейный персонал, как правило, не обладает наружными знаниями и способностями (Новое в теории и практике управления производством в США / Под ред. Б.3. Мильнера. М.: Прогресс, 1971. 198 с.). Следовательно, к работе привлекают соответствующих специалистов. При этом формируются два типа штабов: генеральный (общий) и специальный. Генеральный штаб координирует и контролирует работу в организации. Его работникам требуется широкое поле деятельности. Такой штаб консультирует управляющих в разработке плановых нормативов, оказывает помощь линейному персоналу или другим штабным службам в выполнении ими своих задач. Организации, использующие линейно-штабные структуры, положительно отличаются тем, что знания и опыт людей в производстве и сбыте продукции сочетаются с помощью высококвалифицированных, технически подготовленных специалистов.

Главное преимущество линейно-штабных структур проявляется в функциональном плане — реализуется возможность полного использования знаний и опыта штабного персонала. При этом штабной персонал сосредоточивает усилия по решению вопросов планирования и контроля, а линейный персонал — целиком на текущей деятельности. Но имеются и определенные трудности управления. В таких структурах количество и сложность деловых связей заметно возрастают по сравнению с линейной организацией. Каналы системы коммуникаций могут оказываться переполненными информацией по сравнению с той, которая необходима для координации функций линейных и штабных элементов. Возможны также противоречия субъективного характера, ведущие к подрыву авторитета линейного персонала со стороны штабных работников. Поскольку последние обладают более высокими знаниями по техническим вопросам, они могут превысить свои функции и вмешаться в процесс принятия решений, находящихся в компетенции линейного управления. Развитие подобных негативных явлений зависит от уровня профессиональной культуры и этики между работниками линейного и штабного организационного элементов.

Качественно иной в эволюции формальных организационных отношений является выделение наиболее полной функциональной структуры. От линейно-штабной она отличается тем, что персоналу предоставляются расширенные управленческие полномочия. В линейно-штабной структуре персонал наделен совещательными правами, что может стать причиной игнорирования штабных экспертов и, разумеется, снижения эффективности их работы. Чтобы избежать этого и гарантировать реализацию своих предложений, штабному персоналу предоставляется право руководства и принятия решений применительно к сложившимся обстоятельствам. Происходит как бы преднамеренное нарушение традиционной классической системы полномочий и соподчиненности во имя предполагаемого повышения эффективности работы организации.

Наиболее полная функциональная структура, как правило, используется при управлении особо важными работами по созданию новой техники. При этом организация соединяет знания и способности экспертов, высококвалифицированных специалистов для разработки новых конструкций и технологических процессов не только для нужд данной организации, но и по государственному заказу. Главным преимуществом этого типа структуры является то, что в результате применения открываются широкие просторы для специалистов. Штабной персонал, обладающий полномочиями принятия решений, имеет возможность внедрять и контролировать их. Принятие решений ускоряется, ибо исчезает необходимость согласования с другими членами организации. Открывается также возможность унифицировать решения.

Существенным недостатком структуры является нарушение принципа прямой подотчетности, когда требуется подчиняться только одному руководителю, получать только от него приказы и инструкции. При этом нижестоящий управленческий аппарат может руководствоваться полученными распоряжениями в работе, например над проектом, и в то же время подчиняться некоторым распоряжениям штабного персонала. Например, рабочий, получая соответствующие указания от своего непосредственного руководителя по общим вопросам выполнения производственного задания, обязан одновременно следовать рекомендациям специалиста по контролю за качеством в таких вопросах, как стандарты качества, своевременная наладка и ремонт машин и приборов, выбор необходимого комплекса машин и приборов. Штабной работник, участвуя таким образом в производстве, может либо завоевать симпатии и лояльность со стороны линейного управляющего, либо, наоборот, вызывать конфронтацию последнего. Тогда будут возникать противоречия в организации, подрыв авторитета, служебного положения и т.д.

В многоцелевых социально-экономических системах даже небольшого размера такой подход приводит к возникновению огромного объема координационной работы на уровне главного руководителя, что лишает функциональную структуру всех преимуществ (Мильнер Б.3., Евсенко Л.И., Раппорт В.С. Системный подход к организации управления. М.: Экономика, 1983. 224 с.). Однако в чистой форме функциональные структуры находят применение в современных условиях. Наиболее целесообразное и эффективное их использование достигается в высших эшелонах руководства (например, на уровне всесоюзных и республиканских промышленных объединений).

В универсальной форме принцип функциональной специализации не противоречит принципу единоначалия и реализуется в линейно-функциональных структурах. Существенная характеристика их состоит в том, что общее распределительство ресурсами и целеполагание входят в полномочия линейных руководителей, а управление процессом достижения поставленных целей в рамках выделенных ресурсов и других ограничений возлагается на руководителей функциональных служб и подразделений. Универсальность подхода обеспечивает требуемое разнообразие организационных форм любых масштабов, сложности, уровней централизации.

Увеличение масштабов номенклатурного и функционального разнообразия (диверсификации) деятельности производственных организаций в 1950—1960 гг. привело к возникновению такой модификации линейно-функциональных структур, когда управленческий аппарат формируется не по функциям управления, а по выделению самостоятельных объектов (отделений) в рамках крупной хозяйственной единицы. Для такой структуры «дивизионального» типа характерно образование отделений, специализирующихся на производстве однородной группы изделий и услуг (продуктовая ориентация), освоении нового вида производства, коренном изменении технологии и других нововведениях (инновационная ориентация), ведении производственно-хозяйственных операций в заданном регионе (территориальная ориентация). Территориальная ориентация при этом тесно сочетается с продуктовой, инновационной или целевой.

Важной особенностью дивизиональных структур предстает формирование внутри каждого отделения собственного функционального аппарата управления, вступающего во взаимодействие с центральным штабным и функциональным органами. Если учесть еще производственную кооперацию входящих в состав подсистемы звеньев, то становится очевидным, насколько возрастает в современных крупных организациях сложность построения отношений и связей по управлению производственно-хозяйственной деятельностью.

Не случайно возникает потребность в создании более эффективных форм координации многофункциональной деятельности, что служит важной причиной выделения в виде самостоятельных объектов управления комплексных целевых межфункциональных программ (проектов) и межотраслевых комплексов, ориентированных на общие цели. Значит, есть основание назвать еще один признак классификации организационных структур — по объекту управления, согласно которому выделяются структуры управления организациями (отраслями, объединениями, отделами) и целевыми программами. Эти структуры не исключают, а сосуществуют, взаимодополняют друг друга. Возникает возможность типизации организационных структур программно-целевого управления. К традиционным формам управления межфункциональным и межотраслевым взаимодействием можно отнести централизованное и координационное программное управление.

Централизованные (линейно-программные) системы управления программами и комплексами характеризуются полным подчинением всех основных участников программ единому органу линейного руководства. Поэтому целевая система управления программой составляет отдельное звено в общей производственно-хозяйственной системе управления. Полная передача элементов межотраслевого комплекса в линейное подчинение одному органу переводит такого рода структуру в линейно-программную (Новое в теории и практике управления производством в США / Под ред. Б. 3. Мильнера. М.: Прогресс, 1971. 198 с.). При создании подобной системы в виде отдельной производственно-хозяйственной организации допускается использовать все рассмотренные выше варианты организационных форм управления — от строго линейных до сложных видов линейно-функциональных структур. Эти структуры характеризуются высоким уровнем организованности и четким распределением ответственности, высокой эффективностью управленческого механизма. Однако в каждой из них, как правило, должны быть созданы все функциональные и обслуживающие подсистемы, и его дублирование делает структуру неэкономичной при большом количестве целевых программ. Применение таких организационных форм может быть оправдано лишь для выполнения сложных и дорогостоящих программ (атомной энергетики, освоения космоса, разработки новой и сложной техники).

Программно-целевые структуры координационного типа характеризуются созданием в действующей линейно-функциональной структуре головных организаций или других специальных координационных органов, которые согласовывают межфункциональные (межотраслевые) взаимодействия исполнителей программ по горизонтали на основе организации совместного принятия решений по программе. Полномочия таких органов для воздействия на исполнителей программ формируются со стороны высших линейных руководителей системы. Но правами непосредственного распорядительства координационные органы управления программой не наделяются. Данный тип координации не создает нового класса структур управления программами, а лишь перераспределяет функции управления между сложившимися звеньями аппарата управления. Зато простота организационного механизма и высокая адаптивность координационных форм программного управления обусловливают весьма широкое их применение. Но они незначительно разгружают высших руководителей от оперативного управления программами и с трудом влияют на предотвращение срывов в ходе их выполнения, вызванных нерациональным использованием ограниченных ресурсов, выделенных на программу. Создание структур координационного типа наиболее целесообразно для тех программ, в которых слаба производственно-технологическая кооперация исполнителей, и где достаточно лишь координировать их планы и распределение ресурсов между ними.

Чтобы обеспечить эффективное сочетание управления по темам (программам) с управлением линейными (специализированными) подразделениями, особенно в условиях высокой степени кооперации, целесообразно активнее использовать прогрессивный метод матричного построения организационных структур. Он увязывает линейную ответственность (по вертикали) руководителей научно-исследовательских, конструкторских, производственных, испытательных и обеспечивающих подразделений с ответственностью (по горизонтали), возложенной на все специализированные подразделения организации, участвующие в разработке темы. В матричной структуре сочетается управление, дифференцированное по функциям (стабильная структура), с управлением, дифференцированным по программам (временная целевая структура). Тем самым используются положительные особенности обоих типов структур, а их недостатки сводятся к минимуму. В матричной структуре динамичное регулирование целей и задач организации соединяется с ее стабильностью, одновременно повышается персональная ответственность как за тему (программу) в целом, так и за ее элементы. Создаются условия для рационального применения таких специальных методов, как программно-целевое управление, исследование операций и др. Матричная структура дает реальную возможность делегировать оперативные управленческие функции на более низкий уровень. Тем самым высшее руководство освобождается от текущей работы по управлению, что обеспечивает усиление контроля за деятельностью всех подразделений по реализации единых полей организации. Больше внимания уделяется установлению рациональных потоков информации. В условиях матричной структуры руководитель темы (программы) непосредственно не контролирует специалистов, занятых разработкой ТС. Он определяет, что и когда должно быть сделано. Линейные же руководители решают, кто и как будет выполнять ту или иную работу.

Противоречия, возникающие при установлении приоритетов заданий и распределении работы специалистов над проектами во времени, могут нарушать стабильность функционирования организации и затруднять движение ее к реализации долгосрочных целей. Поэтому для обеспечения слаженности работы в условиях матричной структуры целесообразно создавать штабной орган управления. Будучи центром управления темами (проектами, программами), он относится к высокому иерархическому уровню организации, призван осуществлять комплексную координацию и оценку выполнения управленческих процедур отдельными функциональными и линейными органами. Практической реализацией матричного метода является, например, формирование комплексных творческих бригад. Они комплектуются из научных работников, конструкторов, технологов, монтажников, эксплуатационников на период создания и реализации конкретной системы, планово обеспечиваются соответствующими материально-техническими и денежными средствами. Основной показатель работы — сдача заказчику в установленные сроки полностью законченных разработок заданного качества при минимальных затратах. Матричные структуры программно-целевого управления являются наиболее универсальными и гибкими. При их введении не требуется существенной перестройки линейно-функционального аппарата. Вместе с тем эти структуры вносят в управление новые усложненные организационные отношения, порождаемые принципом двойного подчинения ответственных исполнителей. Значительно увеличивается возможность противоречий субъективного происхождения, должностных конфликтов, нарушений системы коммуникаций, общей договоренности в работе.

В крупных системах для управления применимы различные комбинации организационных решений из числа перечисленных выше. Именно возможность различных сочетаний типизированных элементарных организационно-управленческих форм будет обусловливать то необходимое многообразие, которое требуется для того, чтобы проектируемая организационная структура максимально соответствовала специфическим особенностям и целям конкретной социально-экономической системы, а также взаимодействие ее с внешней средой.

Напомним, что различают два основных типа ОСУ научно-технического профиля: линейный и проектный (тематический). При линейной структуре управление строится по отдельным этапам деятельности организации: НИР, конструкторским разработкам и т.д., т.е. по ПЖЦ. Управленческие отношения формируются в виде прямых вертикальных связей «распорядительство — подчинение», а функциональные связи совпадают с линейными. Сегодня такая структура управления практике, за исключением мелких или плохо организованных фирм, почти не встречается. При проектной (тематической) структуре управление организуется применительно к тематике (программам), для чего в соответствующих подразделениях сосредотачиваются специалисты различного профиля, способные решать вопросы на всех этапах ИЖЦ. Такая структура способствует централизации решаемых вопросов. Она предусматривает как линейное, так и функциональное руководство нижестоящим уровнем.

В систематизированном виде характеристика ОСУ представлена в табл. 3.4.

Анализ используемых организационных структур управления показывает, что ни одна из них не обеспечивает реализации развития ТС в форме их ПЖЦ. Требуется системный подход к новой организации управления. Он представлен в матричной структуре (схема 3.6).

Таблица 3.4
Характеристика организационных структур управления

3.7. Некоторые практические результаты применения системного анализа

Исключая единичные случаи, необходимо признать, что
системная методология редко используется в массовом
масштабе и для большинства разработок... характерно
эмпирическое развитие метода проб и ошибок.

Акад. И.М. Макаров

1. При строительстве ВАЗа предусмотрели столовые, рассчитанные на то, чтобы все рабочие смены могли пообедать одновременно. Проверено: за 18 минут в этих столовых свободно обедают сразу 30 тыс. человек. Но представьте, каких размеров должны быть столовые, чтобы вместить сразу 30 тыс. человек. Конечно, огромных. И такие огромные залы используются всего два раза в сутки. Экономично ли?

Схема 3.6 Матричная структура в системе управления

С точки зрения людей, видящих перед собой только одну столовую,— невыгодно. Не укладывается в сознании таких экономистов-несистемщиков, противоречит здравому смыслу. Но подойдем к вопросу с иной позиции. Будем рассматривать его не изолированно, а в комплексе, в единой системе со всем производством. При этом учтем все многообразие факторов — технических, технологических, экономических, психологических и т.п. — и, допустим, ради кажущейся выгоды откажемся от таких столовых. Пусть, скажем, главный конвейер останавливается на обед в одно время, а конвейер кузовного производства — в другое. Рабочая смена пройдет в столовую в две очереди, а ее зал можно уменьшить наполовину. Выгодно? Вроде бы да. Но не торопитесь с выводами!

На тот час, когда смена с кузовного производства будет обедать, а главный конвейер работать, нужен дополнительный задел. А ведь с конвейеров завода сходит одна машина каждые 25 секунд. Каким же должен быть задел во время обеда корпусников, во что он обойдется? И где его разместить, в каких помещениях? На автозаводе все — на подвесных конвейерах в огромных корпусах. Значит, чтобы сэкономить площадь столовой, пришлось бы увеличить площадь цехов.

Но здание цеха не то, что здание столовой. Цех — это мощные пролетные строения 14-метровой высоты да еще столько же в подвале, где размещаются подсобные службы. И строительство, и содержание таких помещений обойдется несравненно дороже, чем столовых, И выходит, что со всех точек зрения куда выгоднее строить столовые с расчетом на целую смену. Прийти к такому выводу помог системный подход.

Как видно, системный подход не есть какое-то открытие, позволяющее делать принципиально новое, а лишь систематизация здравого смысла, объединение предметов или знаний о них путем установления существенных связей между ними. При таком синтезе требуется мудрая дальновидность, умение связывать близкие цели с дальними, технические и экономические перспективы с экологическими и социальными.

2. В столице Швеции Стокгольме недавно была организована выставка драгоценных камней из Республики Шри-Ланка. Главное внимание посетителей привлекал знаменитый голубой сапфир «Звезда Ланки» массой в 392 карата и стоимостью в 420 тыс. дол.

Организаторы выставки весьма оригинально решили проблему охраны столь редких экспонатов. В витрину с драгоценными камнями они поместили трех ядовитых змей. «Мы подобрали самых ядовитых, самых смертоносных и наиболее быстрых змей, — заявил шведский специалист по змеям Уле Рузенквист. — Мы их специально не кормили в течение недели, чтобы они были в форме».

3. Как известно, во многих математических задачах ответ можно поучить несколькими способами. Другой вопрос, когда путей к достижению цели оказывается 1195.

Такой результат был получен в процессе успешного эксперимента преподавателем математики Максимом Бурханларским в 133-й софийской школе с преподаванием на русском языке: за один месяц 24 его восьмиклассника нашли именно столько решений словесной алгебраической задачи, составленной их сверстницей.

Интересно, что варианты решения задач не дублируются, дети оперировали разным числом неизвестных, вводимых в разных местах в ходе решения. Одна из участниц эксперимента (средняя ученица по геометрии), сама того не ведая, добралась до нового способа введения неизвестной величины в элементарную математику.

Сейчас 1195 вариантов решения задачи заботливо переплетены в толстый синий том массой 5,385 кг и ждут регистрации в книге рекордов Гиннесса. Ясно, что за таким богатством математического мышления школьников стоят энергия и оригинальная методика преподавания Максима Бурханларского — преподавателя с 32-летним стажем, автора книги «Методы анализа и решения задач при вычислении и доказательстве», на которую в 1976 г. он получил авторское право. В работе он подробно излагает сущность своей новаторской теории составления уравнений, ведущей к общему пути решения большого класса задач в элементарной математике.

Не пренебрегая учебным материалом, преподаватель постепенно знакомит своих воспитанников с тонкостями своей методики. И они незаметно начинают решать самые сложные задачи по алгебре и геометрии, применяя основные алгебраические знания. Учащиеся шутя справляются с ними, не боятся и не нервничают перед контрольными, кончают школу без «троек» и «четверок» по математике, а все, кто поступает затем в вузы с экзаменом по математике, до одного выдерживают его успешно.

Традиционная методика преподавания математики в школе — несовершенна. Дети затрачивают много времени, сил и нервов на то, чтобы проанализировать условия задачи и найти связь между данными и искомыми величинами. Это ребус, к которому они подходят со страхом, рассчитывая прежде всего на свою интуицию.

В классе Бурханларского нет слабых учеников по математике. Даже двоечники оказываются способными получать «четверки» и «пятерки» (к слову, в Болгарии шестибалльная система оценки знаний), а бывшие хорошие ученики, попав к нему, просто превосходят себя...

Характерно и другое: учитель не дает более двух домашних работ в течение года, но и они представляют простор для многовариантного, нешаблонного логического мышления.

4. Проведена сравнительная оценка экономической и системной эффективности.

В качестве объекта приложения методики оценки выбраны электромонтажные соединения (ЭМС) радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Будучи малоисследованными, они являются самыми массовыми и распространенными элементами любой ТС. Для конкретной срав нительной оценки выбраны паяные соединения (ПС), в настоящее время наиболее распространенные в промыш ленности, и накрученные соединения (НС) как наиболее перспективные. Сравнительные расчеты экономической и системной эффективности ПС и НС показали, что НС по СЭ значительно превосходят ПС (в 12,5 раза на примере типового блока РЭА!), что и должно обусловливать их выбор в ТС. И этот пример показывает, что системная оценка — основа принятия управленческого решения.

5. Японская компания «Сумитомо» купила обанкротившийся французский завод «Данлоп» по производству автопокрышек. «С тех пор за очень короткое время мы шагнули из века каменного в век XXI , говорит один из профсоюзных лидеров.— Производительность труда возросла на 40%, вдвое сократилось число прогулов, зарплата увеличилась на 22%...» В чем же причина такого небывалого успеха? Дело в том, что в новой дирекции оказался один японец-системщик (личность!) при двух помощниках...

6. Научно-технический прогресс развертывается как взаимосвязанное и взаимообусловленное развитие системы наука — техника — производство — образование. Развитие в ней составляющих элементов есть процесс их взаимодействия и взаимопроникновения; взаимодействие первых трех элементов продуцирует новые научно-технические знания, которые реализуются в материальном субстрате техники, ее структурах и функциях. Система образования, вбирая достижения НТП, в свою очередь, готовит и поставляет кадры его организационным структурам, от которых зависит развитие наук, техники и производства. Все эти элементы образуют диалектическое единство, наличие противоречий в нем создает проблемные ситуации. Основополагающий методологический принцип их изучения — объединение всех элементов в системную модель. Ее разработка может иметь альтернативные модификации, но суть непременно должна состоять в том, чтобы совместить все усложняющееся и непрерывно изменяющееся содержание современной науки с доступной для студентов формой изложения. Задача, разумеется, не решается простым добавлением к традиционным курсам нового материала и частичным обновлением старого. Все чаще специалисты высшей школы приходят к выводу о необходимости упрощения в дидактических целях материала современной науки и перестройки почти всех учебных дисциплин в соответствии со структурой и логикой прогрессивного развития науки. По-видимому, этим целесообразно заниматься прежде всего вузовскому сектору НИР. Разве получение экономического эффекта от исследований и разработок — единственный показатель оценки результатов деятельности сектора? Ученые вузов обязаны не только хорошо знать соответствующие разделы современной науки и техники, но и профессионально, дидактически их интерпретировать. Кстати, за счет этого можно сэкономить до 20—30 % учебного времени (Соколовский Ю.И. Сколько стоит время? // Изв. 1973. 29 ноября), что сокращает разрыв между содержанием учебных дисциплин, методиками обучения, реальными возможностями применения в них достижений НТП. Всему этому будет способствовать использование нового научного направления — онтодидактики, которая занимается анализом и переработкой научного содержания учебных дисциплин в дидактических целях. Онтодидактические исследования ведутся в двух направлениях — стратегическом и тактическом. К первому из них относятся: радикальные изменения в учебных планах, связанные с перестановкой учебных дисциплин или больших разделов; выявление глубоких взаимосвязей в учебном материале; выдвижение общих научных принципов. Второе направление включает оригинальные научные доказательства, нетрадиционные трактовки, новую классификацию понятий и т.д.

Учитывая относительную новизну вопроса, приведем ряд доказательных примеров (Соколовский Ю.И. Онтодидактика — актуальное направление исследований // Вест. Высш. шк. 1973. № 8. С. 7—13). Классическая механика построена на трех законах движения Ньютона. Но это возможно и на основе уравнений Лагранжа, или принципа наименьшего действия. В математике принято водить логарифм как функцию, обратную показательной.

Однако известны предложения определять логарифм как интеграл от dx / x и доказательства, что обратной ему является показательная функция. Для теоремы Пифагора имеется несколько сот (!) доказательств, которые отличаются друг от друга степенью сложности. И если для других теорем такого изобилия обоснований нет, то лишь потому, что их поиском никто не занимался. Кто знает, не проще ли они, чем ставшие традиционными? Возможно, любое из таких построений логически безупречно отражает факты. Но с точки зрения дидактики они значительно различаются по степени доступности, по затратам учебного времени и усилий для овладения материалом. Альтернативность доказательств теорем, выводов формул, классификация понятий, изделий, процессов с последующим выбором оптимальных решений являются важными задачами вузовской НИР. Именно получение дидактического эффекта должно быть поставлено во главу угла при проведении и оценке любого вузовского исследования. Не отставать от отраслевой науки, а, используя солидный кадровый потенциал, высшая школа призвана даже опережать ее развитие, выходя на передовые рубежи прикладных и особенно фундаментальных исследований.

Именно на основе требований обеспечения дидактического эффекта были разработаны многие учебные программы Института повышения квалификации бывших МАП, МОП, MOM , МПСС, бывшей Ленинградской школы управления, Института управления и экономики и др.

7. Именно такой подход к системной оценке техники и производства реализуется в учебном процессе БГТУ им. Д.Ф. Устинова. Наши студенты успешно воспринимают и используют эту методологию и методы для оценки своих разработок в курсовом и дипломном проектировании. Методы системной оценки студенты применили и в разработках завода «Электроприбор», где они проходили производственную практику. Причем не только применили, но и разработали новые изделия с учетом всех этапов ПЖЦ, провели оценку каждого этапа с помощью его показателей. Хотя деятельность студентов была кратковременной, она оказалась весьма полезной для завода. Успешно разработаны новые приборы: источник питания демонстрационный ИПД-1, генератор низкой частоты лабораторный ГНЧЛ, индикатор ионизирующих частиц демонстрационный ИЧД-3, зарядное устройство ЗУ и т.д. В настоящее время уже организовано серийное производство изделий ИПД-1 и ГНЧЛ, а разработка остальных планируется на ближайшие годы. Мы считаем это положительным примером эффекта от полученных студентами научных знаний по полному жизненному циклу как методологическому принципу организации обучения.

Объективная оценка разрабатываемой новой техники по ПЖЦ имеет огромное воспитательное значение. Студенты увидели и убедились, что их труд не пропадает даром, а время и финансовые средства, затраченные на разработки, окупаются с немалой прибылью. «Никогда не ожидали, — говорили они впоследствии, — что мы способны быстро и качественно осуществить решение поставленных перед нами производственных задач. Мы получили большое моральное удовлетворение от этой исключительно полезной и интересной работы!» Обращаем внимание на то, что не менее важным в этом рассуждении студентов является мнение о ПЖЦ как методологической основе стимулирования познавательного интереса. Значит, ПЖЦ — средство не только обучения, но и воспитания такой устойчивой черты качества личности, как неуклонное стремление к познавательной, исследовательской, конструктивной, т.е. творческой инженерной деятельности.

8. Подобные экспериментальные исследования были проведены и кафедрой психологии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова на примере учащихся общеобразовательной школы 8—10 классов по профилю «Радиоэлектроника» (Решетова 3.А. Психологические основы профессионального обучения. М.: Изд-во МГУ, 1985. 208 с.). Сравнительные результаты учащихся экспериментальной (ЭК) и контрольной (КГ) групп показали существенные различия как в характере знаний, так и в практических возможностях. У учащихся КГ знания носили разорванный, фрагментарный характер и представляли собой некоторую совокупность не упорядоченных какой-либо схемой разрозненных сведений. При анализе технического устройства они обнаружили беспорядочную деятельность, не было ни плана общей деятельности, ни обоснований в ответах, ни уверенности в правильности даваемого ответа, ни связи одних данных с другими. Они допускали много ошибок при определении функции и назначения радиотехнического объекта. Знания же учащихся ЭГ представляли собой систему теоретического описания объекта в логике системного анализа. Они успешно проектировали и конструировали различные устройства радиотехнических систем (до 25 разновидностей) на базе радиоконструктора «Малыш», рассматривали их локальные и целостные характеристики, уровни строения, структуру каждого уровня, элементы, их свойства и связи между ними, проверяли возможные ошибки в схемах, раскрывали зависимости свойств элементов от состояния и характера «среды», вносили изменения в схемы в целях улучшения системных свойств аппаратуры.

В результате экспериментального обучения у учащихся был сформирован не только «политехнический» взгляд на вещи, но и связанные с этим профессионально важные качества личности: рационализаторство, техническое творчество, культура и дисциплина профессионального мышления, высокая производительность труда, творческое и сознательное отношение к труду и выбору будущей профессии (из 12 учащихся 10-го класса ЭГ 10 человек поступили учиться на радиотехнические факультеты). Резко сократилось время обучения. В действующей программе трудового обучения, утвержденной бывшим Министерством просвещения СССР, по радиотехническому профилю в 9—10-х классах на изучение только «теоретических сведений» по радиоэлектронике отводилось 85 часов. Экспериментальная программа, теоретически более емкая и обеспечивающая несопоставимый диапазон практических возможностей учащихся, потребовала всего 40 часов.

Итак, новый тип профессионального труда и соответственно новый тип профессиональных задач предусматривает деятельность, обеспечивающую ПЖЦ ТС. Ее смысл не в приобретении личностью широкой номенклатуры специальных знаний, а в уровне и принципах мышления, позволяющих, в частности, инженеру диалектически представить объект, явление, процесс во всем многообразии их свойств и вместе с тем — цельности, что дает возможность активно, сознательно и творчески, на научной основе построить управление деятельностью по развитию сложной техники. Но для этого необходима существенная перестройка учебных процессов на всех уровнях, как это было сделано в бывшем ЛМИ.

9. В технических вузах одним из основных предметов является «Проектирование» (по специальности). Проектируются машины, приборы, механизмы, технологические процессы, технологическая оснастка и многое другое. И все происходит иногда в рамках одной специальности. Для того чтобы улучшить усвоение материала и сэкономить время, мы даем студентам знание общей методики (методологии) проектирования любых технических объектов и процессов, объединяя их названием «технические системы» разной сложности: простые, сложные и большие. Эта качественная методика для студентов в основном младших курсов включает формулировку основных и рабочих принципов, анализ ошибок, разработку улучшенных принципов, сравнительную оценку и выбор оптимального рабочего принципа, соответствующего рациональной конструкции ТС или оптимальному технологическому процессу ее изготовления и сборки (Ханзен Ф. Основы методики конструирования (систематизация конструирования / Пер. с нем. В.В. Титова. Л.: Машиностроение, 1969. 167 с.). На старших курсах, следуя диалектическому методу, эта качественная методика дополняется количественной оценкой на основе системного анализа. Она включает постановку цели проектирования и выбор альтернативных путей решения задач (методология и логика), определение затрат на альтернативные решения поставленных задач (экономика), составление логико-математической модели, т. е. системы связей между целями, альтернативными средствами их достижения, требованиями на ресурсы окружающей среды (логика, математика, ЭВМ), выбор критерия оценки альтернатив (диалектика, логика), сравнение альтернатив и принятие решений (комплекс наук!). Критерием целесообразности той или иной ТС является не минимум массы или стоимости, не максимум надежности (как зачастую требуют преподаватели в вузовской практике обучения), а интегральный показатель и более точно — критерий системной эффективности, построенный на взаимосвязи общественных, естественных и технических наук.

Предлагаемая общая методика проектирования ТС для использования ее при обучении в высшей школе оказывается полезной для всех технических дисциплин и специальностей, развивающей творческие способности студентов, а также такие универсальные и важные свойства, как системность мышления, последовательность образа действий, умение связывать различные рабочие процессы при их разработке, способность к абстрагированию, взаимосвязи наглядного и абстрактного.

Для выработки навыков организационно-управленческой деятельности требуется объединение усилий различных наук. Особенно важно соединение общетеоретических знаний об организации и управлении с профессиональными знаниями. Не является секретом, что руководители различных предприятий предъявляют существенные претензии к вузам по поводу недостаточной активности молодых специалистов. По-видимому, пассивность части выпускников — результата в основном того, что мы не научили их основам организационно-управленческой деятельности не просто как таковой, а в комплексе, системе деятельности по специальности. Только общими усилиями всех преподавателей общественных, естественных и технических дисциплин можно передать студентам современную информацию по организационно-управленческой деятельности.

Итак, подведем некоторые итоги под содержанием пособия, посвященной системному анализу (в первую очередь, современной техники, выступающей ныне в виде сложных и больших технических систем).

Объективное развитие науки заключается в том, что она все больше систематически проникает вглубь и вширь действительности, т.е. во все более глубоком познании связей всего, всеобщей связи действительности вообще, которую мы называем миром (Краткая философская энциклопедия. М.: Прогресс, 1994). А окружающий мир по своей структуре имеет системную природу. Это предъявляет определенные требования к современной высшей школе, находящейся в глубоком кризисе. (Кумбс Ф. Кризис образования в современном мире: системный анализ, 1970). В частности, требуется возвращение к системности знаний, потерянной в конце средних веков. Системность — это новое качество знаний, разорванное «лишь по произволу самим человеком» (Макс Планк).

По данным ЮНЕСКО, существуют три типа сферы инженерной деятельности:

• инженер-исследователь-разработчик, выполняющий функции изобретателя; проектировщика и конструктора, связанные с НИР;
• инженер-производственник, выполняющий функции технолога, организатора производства и эксплуатационника;
• инженер-универсалист (системотехник широкого профиля) с функциями управления сложной инженерной деятельностью; особенно здесь важна методологическая направленность, требующая изменения формы профессиональной подготовки инженера, принципиально нового мышления.

Именно на последнюю сферу деятельности (в первую очередь!) и рассчитано представленное пособие.

Еще раз подчеркнем значение системности.

Для студентов и слушателей:

• для развития мышления, ибо оно происходит через усвоение научной теории, внутренним свойством которой является системность;
• для разработки различных социально-экономических систем (в том числе и технических), подход к которым должен быть адекватным их природе, т.е. системным;
• для понимания знаний как результата синтеза; именно непонимание ведет к утрате желания учиться, к потере престижа высшей школы; понимание ценнее знания (Ланжевен);
• для повышения интереса студентов к науке и изучаемым дисциплинам, ибо интерес вызывается в первую очередь пониманием;
• для сокращения нагрузки на память; легче запоминать знания целыми блоками; перегрузки в средней и высшей школе возникают за счет большой мобилизации памяти при недогрузке мысли (в школе Л.Н. Толстого дети занимались по 12 часов в день и не уставали);
• для укрупнения знаний: без дальнейшего увеличения знаний мы погибнем, но и под прессом этого знания мы не выживем (О. Рейзер — крупный специалист в области информатики);
• для познания законов окружающего мира и формирования новых (ведь закон — это внутренняя, устойчивая, существенная связь и взаимная обусловленность явлений природы и общества);
• уровень современного мышления определяется уровнем познания связей;
• для упорядочения знаний (сегодня, по мнению академика Е.П. Велихова, 80% их не упорядочено;
• освобождает студентов (и ученых) от массового дублирования работ, экономя астрономические суммы трудовых, материальных и финансовых ресурсов;
• для получения научной картины мира как целостного усвоения знаний по основам наук о природе и обществе.

Для науки и научных дисциплин системность имеет следующее значение.

Чтобы занятия имели научный характер, пишут эксперты ООН по образованию, они должны начинаться с постановки проблемы и кончаться выводами по их решению. Но:

• попредметных проблем не существует (профессор Пенсильванского университета Р. Акофф);
• в предметном знании невозможно принять оптимальное решение (профессор Торонтского университета А. Рапопорт).

Наша высшая школа продолжает оставаться попредметной и линейной с вытекающими отсюда последствиями. Выход из проблемной ситуации не может быть устранен частичными изменениями в содержании образования. Требуется серьезная перестройка структуры всей образовательной системы и ее процессов. Важнейший ее элемент — создание кафедры системологии (системотехники) в каждом университете. Она должна стать мозговым центром всей теоретической и практической работы по развитию социального и научно-технического прогресса, по организации планомерного перехода к системологическому (системотехническому) образованию как подлинно высшему! Главными ее целями являются обеспечение возможности комплексирования факультетов и кафедр в единую систему по профилю университета (вуза) в целях оптимизации содержания всех курсов и формирование системы научных дисциплин, излагающих принципы системного анализа. Рекомендуемые курсы такой кафедры:

• логика и методология системного анализа;
• основы системотехники (теоретической, инженерной, организационной);
• системное проектирование современной техники;
• системная оценка современной техники;
• управление (системное!) развитием сложными техническими системами;
• диалектика научно-технического прогресса;
• концепция научно-технической политики государства, отрасли, фирмы;
• системы качества в соответствии с международными стандартами ИСО 900 семейства 9000 и др.

Предлагая такие курсы, мы исходили из следующих требований к инженеру-системотехнику:

• умения сформировать научно-техническую проблему и разработать под нее тактико-техническое задание;
• правильного выбора конечных целей;
• определения условий, в которых надо проверять предлагаемые варианты решений;
• умения объективно оценивать имеющиеся данные по затратам, эффектам, качеству и прочим характеристикам в условиях риска и неопределенности;
• способности предлагать и оценивать новые системы или способы выполнения задач;
• динамического видения научной картины мира в целом, способности производить новое знание, умения творчески мыслить, обладать чувством собственного достоинства и пр.

Кафедра системотехники (системологии — для нетехнических университетов и институтов) — это выживаемость высшего образования, а следовательно, и всего нашего общества!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как-то академик С.Г. Струмилин вычислил, что полное отрезвление нашего общества позволило бы поднять производительность труда на 10%. Но столь же неотложно требуется нам отрезвление и от наивного представления о способах разработки новой техники без применения системного подхода. В пособии представлены логические и методологические основы системного анализа на базе обобщения многочисленной отечественной и зарубежной литературы и личных исследований автора в этом направлении.

Системная проблематика, по существу, сводится к ограничению аналитических процедур в науке, технике, технологии и образовании. Специализация сделала возможным быстрое увеличение знания, но ценой ослабления связей между учеными различных специальностей. Углубление исследований влечет за собой создание специальных приемов исследовательской техники и языков. Этот процесс привел к тому, что мы оказались перед лицом такого же краха, как и строители Вавилонской башни, ибо наука перестала быть благородным поприщем, участники которого объединены в общих поисках истины, и превратились в пчелиные соты с изолированными одна от другой ячейками, каждая из которых занята лишь небольшим числом жильцов, способных понимать лишь друг друга.

Применение аналитических процедур как массового явления в современной науке требует выполнения двух условий:

• необходимо, чтобы взаимодействие между частями данного явления отсутствовало или было бы пренебрежимо мало для некоторой исследовательской цели; только при этом условии части можно реально математически или логически извлекать из целого, а затем собирать;
• отношение, описывающее поведение частей, должно быть линейным; только в этом случае имеет место отношение суммативности, т.е. форма уравнения, описывающего поведение целого, такова же, как и форма уравнения, описывающего поведение частей; наложение друг на друга частных процессов позволяет получить процесс в целом.

Для образований, называемых системами, т.е. состоящих из взаимодействующих частей, это условие не выполняется. Прототипом описания систем являются системы дифференциальных уравнений, в общем случае нелинейных. Методологическая задача теории систем состоит, таким образом, в решении проблем, которые носят более общий характер, чем аналитическо-суммативные проблемы классической науки. Системный метод — это метод восхождения от абстрактного к конкретному, это один из важнейших методов современного теоретического исследования.

Важной специфической чертой системных исследований является стремление основывать их на принципе изоморфизма законов в различных областях действительности. Одна из главных задач — выявление и анализ законов и соотношений, общих для различных областей деятельности. Отсюда вытекает тезис о междисциплинарном характере системного подхода, т.е. о возможности переноса законов, понятий и даже методов исследований из одной сферы познания в другую.

Это, еще раз, о содержании и значении системной проблематики в общем контексте. Другая ее сторона — необходимость принятия решений. Ведь личность человека характеризуется не только тем, что она делает, но и тем, как она это делает. В связи с этим исключительно важным становится умение принимать оптимальные решения, особенно в нестандартных ситуациях. При этом самое интересное заключается в том, что невозможно принять оптимальное решение в предметном знании. И в то же время наша высшая школа продолжает готовить только специалистов-предметников. Поэтому мы всегда жили и живем в обстановке совершенно некомпетентных решений, принимаемых некомпетентными людьми... Решать труднее, чем не решать. Поэтому решают далеко не все. Но если ты инженер, то обязан совершать выбор — выбор технических решений. И не просто решений, а оптимальных, т.е. справедливых, умных, точных, смелых, системных... И для этой цели системный анализ незаменим.

И в завершении — о проблемах. Пособие посвящено системной разработке ТС. Вполне понятно, что в зависимости от конкретной отрасли ТС будут значительно отличаться друг от друга. Например, системы механические и радиоэлектронные, системы вооружения и производственные. Следовательно, одной из проблем ближайшего будущего является уточнение рассмотренных выше моделей и критериев разработки и оценки отраслевых ТС, обладающих определенной спецификой. Далее. Даже внутри отрасли ТС также отличаются друг от друга. Например, в радиоэлектронных системах можно выделить подсистемы информационные, измерительные, вычислительные. Поэтому следующей проблемой является уточнение (разработка на более низком уровне) моделей и критериев для этих альтернатив.

Продолжая подобную классификацию, можно и нужно рассмотреть довольно большое количество уровней и, следовательно, конкретных объектов и предметов исследования. Для каждого из них, соответствующего определенному конструкторско-технологическому ряду систем, подсистем и т.д., рекомендуется разрабатывать свои специфические системные (подсистемные) модели критерии и стремиться к их стандартизации, созданию предметных информационных баз. Только такое решение поставленных проблем позволит значительно повысить эффективность ПЖЦ ТС, а следовательно, и ускорить темпы НТП — глобальной задачи любой передовой в социально-экономическом развитии страны, отрасли, фирмы.

Некоторые авторские мысли о ключевых понятиях СА

наверх страницы