Введение

Управление функционированием и развитием таких крупномасштабных социально-экономических систем как регионы, корпорации, социотехнические системы, в последние десятилетия сталкивается с нарастающими трудностями. Общим местом стали утверждения о нестабильности внешней среды, о росте неопределенности и дезорганизации в сложных системах. Сложность современных систем, возможно, уже превысила допустимые пределы, устанавливаемые принципом необходимого разнообразия Эшби, в соответствии с которым для эффективного управления разнообразие субъекта управления должно быть не меньше разнообразия объекта управления [1].

Однако, исторически разнообразие объектов управления постоянно растет, а разнообразие субъектов ограничено. Отсюда следует особая роль системного подхода, математических методов и информационных технологий, использование которых может уменьшить разнообразие объектов управления и увеличить разнообразие субъектов.

Часто сложность объекта управления бывает следствием его внутренней хаотизации и наличия различных системных дефектов. В работе [2] был предложен подход для анализа таких ситуаций, основанный на понятии допустимости систем.

Допустимые системы и их свойства

В настоящее время многие исследователи отмечают, что стратегическое управление сложными системами фактически не работает, что надо не пытаться детально управлять функционированием и развитием таких систем, а надо обеспечить возможности для их самоорганизации [3]. Но этого тоже недостаточно – следует вспомнить неоправданные надежды на «невидимую руку рынка» при реформах 90-х гг.

Поэтому необходимо правильное соотношение стратегического управления и самоорганизации, «плана» и «рынка», зависящее от специфики конкретной системы. План и рынок образуют диалектическое единство – устойчивый гомеостат, состоящий из двух противоположностей, связанных обратными связями [4]. Необходимый баланс имеет место во всех устойчивых биологических (например, человек) и технических (например, автомобиль) системах, причем на верхних уровнях системы обычно преобладает управление, а на нижних – саморегуляция и/или самоорганизация. А в социально-экономических системах, к сожалению, имеет место обратное: на верхних уровнях системы доминирует рыночная саморегуляция и самоорганизация, а на нижних уровнях – детальное управление.

Введем понятие допустимых систем. Назовем сложную систему допустимой [2], если она в основном удовлетворяет системным принципам и общесистемным закономерностям, а уровень ее системных патологий и дисфункций, определяющий уровень энтропии системы, допускает возможности управляемости и самоорганизации.

Допустимость системы является необходимым условием ее нормального функционирования, развития и выживания, хотя, конечно, не является достаточным

Допустимый уровень энтропии различен для разных систем и процессов, например, высокий для боевых действий, для строительных работ и низкий для работы АЭС.

Назовем систему идеальной, если она полностью удовлетворяет системным принципам, общесистемным закономерностям, не содержит системных патологий и дисфункций.

Очевидно, что

Э_ис < Э_дс < Э_ндс,

где Э_ис, Э_дс, Э_ндс – соответственно, энтропия идеальной, допустимой и недопустимой системы.

При высоком уровне системных дефектов существенно уменьшается как способность системы к самоорганизации, так и ее управляемость: если система не является допустимой, то управление такой системой малоэффективно или бесполезно, а возможности ее самоорганизации ограничены. Можно сказать, что такая система является «не совсем системой» с точки зрения цели ее функционирования [2].

Построение допустимых систем повсеместно используется на практике, но обычно без должного теоретического обоснования и в основном для технических и биологических систем. Для таких систем вначале производится ремонт изделия (лечение пациента), и только потом встает вопрос о функционировании и развитии данной системы. При этом гораздо легче обнаружить системные патологии и дисфункции, чем определять цели системы и обеспечивать их достижение, что делает процесс управления более простым и эффективным. Такой подход повсеместно используется на практике, например:

• абсурдной является попытка использовать аварийный автомобиль или неисправный телевизор, одновременно пытаясь их отремонтировать: прежде чем эксплуатировать технические системы, вначале обеспечивают их работоспособность;
• аналогично, абсурдно требовать от больного человека трудовых или спортивных достижений;
• натуральная медицина исходит из того, что надо не лечить болезни, а пытаться очистить организм и вернуть его к естественным условиям обитания (движение, здоровая пища и т.д.), т.е. ликвидировать системные дефекты.

Наоборот, в существенно более сложных социально-экономических системах акцент обычно делается либо на самоорганизации (например, рыночная экономика) либо на управлении (например, централизованная плановая экономика), но не на построении допустимых систем. В компаниях создаются новые продукты, строятся новые заводы, в регионах строятся новые города, оптимизируются финансовые потоки, привлекается сложнейший математический аппарат для моделирования и оптимизации. При этом социально-экономические системы могут содержать грубые системные патологии и, не будучи допустимыми, не иметь достаточно шансов на успешное функционирование и развитие.

Как исключение можно привести следующие примеры:

• Интернет представляет собой удачный пример самоорганизации сложнейшей территориально-распределенной системы, не имеющей централизованного управления, но удовлетворяющей требованию допустимости;
• при реинжиниринге бизнес-процессов компаний так перестраивают эти бизнес-процессы, чтобы в результате получилась эффективная система;
• в концепции точек роста для региональных систем основной задачей является устранение всего того, что мешает естественному росту.

При наличии проблем в функционировании и развитии системы наряду с ее детальным всесторонним анализом и моделированием (что не всегда возможно) предлагается проводить диагностику допустимости системы и проверять:

• выполнение системных принципов;
• выполнение общесистемных закономерностей;
• отсутствие системных патологий и дисфункций, ведущих к дезорганизации системы.

Системные принципы

В системных науках давно сформулированы системные принципы формирования и управления сложными системами [1, 4], которые относятся к различным сторонам построения, функционирования и развития реальных систем:

• принципы общесистемные: системности, целостности, структурности, иерархии, эмерджентности, единства анализа и синтеза, множественности описаний, абстракции, формализации, управляемости, обратной связи, внешнего дополнения, целенаправленности, эквифинальности и т.д.;
• принципы системного анализа: конечной цели, измерения, единства, связности, модульности, иерархии, функциональности, развития, децентрализации, неопределенности и т.д.;
• принципы управления: комплексности, соответствия объекта и субъекта управления, перспективности, развития, экономичности, согласования интересов и т.д.;
• принципы стратегического управления регионом: комплексности, системности, адаптивности, эффективности, непрерывности, гибкости, инерционности, равномерности, устойчивости, пропорциональности, относительности, дополнительности, непротиворечивости, преемственности, баланса интересов, контроля и т.д.

Приведем некоторые примеры нарушения системных принципов для социально-экономических систем.

Общесистемные закономерности

Общесистемные закономерности представляют собой закономерности построения, функционирования и развития сложных систем. Здесь закономерность – это часто наблюдаемое, типичное свойство, присущее объектам и процессам, устанавливаемое опытным путем [4]. В отличие от законов, которые не допускают исключений, закономерности действуют с очень высокой, но не со 100% вероятностью.

Закономерности особенно важны при изучении сложных социально-экономических систем, которые обычно изучаются как единое целое и которые трудно разложить на составляющие компоненты. Наличие универсальных (независимо от природы систем) закономерностей позволяет использовать по аналогии знания из одной предметной области в других областях и определять заранее, в каких направлениях может или не может происходить развитие сложной системы, что можно и чего нельзя делать при управлении системой.

Закономерности относятся к различным сторонам построения, функционирования и развития реальных систем, а также связаны между собой в систему, свойства которой требуют своего исследования.

В литературе рассматриваются различные классификации общесистемных закономерностей, включающие различное их число – от нескольких штук до нескольких десятков [1, 4]. В данной работе предлагается следующая классификация (перечислены только некоторые закономерности для каждого раздела классификации):

• закономерности части и целого: целостности, аддитивности, интегративности, прогрессирующей изоляции и систематизации, изоморфизма;
• закономерности иерархической упорядоченности: коммуникативности, иерархичности;
• закономерности целеобразования;
• закономерности ресурсные: ограниченности ресурсов, взаимозаменяемости, экстенсивного развития, предельной полезности, концентрации, диверсификации;
• закономерности управления: необходимого разнообразия Эшби, самосохранения, динамического равновесия, максимизации энергии, перестроек, активных систем;
• закономерности устойчивости: объединения и распада антагонистов, наиболее слабых мест, принципа Ле-Шателье, закона Паркинсона;
• закономерности развития: историчности, неравномерного развития, самосохранения, цикличности, самоорганизации, инерционности, эквифинальности;
• закономерности энтропийные: второго закона термодинамики, компенсации энтропии, существования систем, минимума диссипации энергии, уменьшения энтропии при объединении;
• закономерности количественные: эффекта масштаба, Парето «80:20», краевого распределения, золотой пропорции, умеренного разнообразия.

Приведем некоторые примеры нарушения общесистемных закономерностей для России.

Приведенный перечень общесистемных закономерностей, видимо, остается открытым для дальнейшего расширения. В качестве новых общесистемных закономерностей можно использовать следующие.

1) Имеющие универсальное значение закономерности отдельных наук, включая физику, географию, биологию, физиологию, психологию, социологию, информационные технологии, военное дело и т.д. Например:

• принцип сосредоточения всех сил и средств на направлении главного удара в военном деле;
• принцип диверсификации («не класть все яйца в одну корзину») в бизнесе.

2) Народные пословицы и поговорки, в которых сформулированы выверенные на практике принципы и закономерности функционирования и развития таких систем как «Человек» и «Малая группа».

Например, закономерность принципа Парето 80:20 отражена в поговорках «Лучшее враг хорошего», «От добра добра не ищут».

Системные патологии и дисфункции

Системные патологии и дисфункции (СПД) представляют собой нарушения строения и функционирования систем, ведущие к утрате гомеостаза, устойчивости и адаптивности вплоть до дезорганизации и гибели системы [1]. Системные патологии и дисфункции возникают как в результате внешних воздействий, так и в результате нарушения принципов построения систем и общесистемных закономерностей. Поэтому их можно классифицировать аналогичным образом, выделив следующие виды СПД: части и целого, иерархической упорядоченности, ресурсные, управления, устойчивости, развития, энтропийные и количественные.

Ниже приводятся некоторые из наиболее существенных системных патологий и дисфункций [1, 5]:

• цель функционирования и/или развития системы отсутствует, нечетко определена, подменена либо недостижима;
• деградация и разрушение элементов;
• совокупность обратных связей системы не отвечает целям ее функционирования и развития;
• нарушение обращения по каналам связи системы: разрушение (разрыв), снижение пропускной способности и закупорка каналов, искажения, задержки в передаче и нарушение свойств носителя;
• структура системы неадекватна ее основным функциям;
• нехватка или истощение ресурсов, что может привести к необратимому разрушению системы;
• запасы ресурсов в системе неадекватно малы или велики относительно задач, решаемых системой;
• потенциал системы используется недостаточно, что свидетельствует о ее низкой эффективности;
• загрязнение системы отходами и продуктами метаболизма, энтропия не отводится от системы;
• негативное влияние среды и других систем при неадекватной открытости системы;
• система является излишне закрытой, что в конечном итоге ведет к ее гибели;
• конфликтные отношения с системами того же уровня;
• негативные внешние воздействия, мощность которых сопоставима с мощностью внутренних связей системы;
• нарушение устойчивости системы по различным причинам, чувствительность к малым воздействиям;
• переход функционирования системы в режим с обострением, что может закончиться распадом системы;
• система находится в одной из точек бифуркации;
• система находится на одном из заключительных этапов своего жизненного цикла;
• проблемы с управлением – недостаточное, избыточное или неадекватное управление;
• недостаточные возможности субъекта управления (принцип разнообразия Эшби);
• патологии в иерархии управления: недостаточное/избыточное число управляемых элементов и уровней управления, перекрестные связи и т.д.;
• субъект управления имеет и реализует собственные цели, отличные от целей системы.

Отдельно приведем некоторые примеры системных патологий и дисфункций для региональных систем:

• нарушение обращения по каналам связи системы по различным причинам: пробки в больших городах, бездорожье в провинции;
• нехватка или истощение ресурсов: убыль населения, износ основных фондов, истощение природных ресурсов и т.д.;
• рост энтропии системы (энтропия не отводится от системы либо выводится негэнтропия): экспорт из РФ энергетических и других природных ресурсов, ученых, капитала;
• неразрешенные противоречия и дисбалансы в системе: чрезмерно высокая доля добывающих отраслей в экономике;
• субъект управления имеет и реализует собственные цели, отличные от целей системы: коррупция в региональных органах власти.

Увеличение количества и интенсивности проявления системных патологий и дисфункций постепенно ведет к деградации системы вплоть до ее гибели. Приведем некоторые сценарии деградации систем, не являющихся допустимыми [5, 6].

1. Нарушение устойчивости системы характеризуется тем, что при малых возмущениях система уже не возвращается в прежнее (или близкое) состояние, т.е. утрачивает способность противостоять внешним воздействиям. Причинами потери устойчивости обычно являются изменение параметров системы, сильные внешние воздействия, нарушение связей в системе.

2. Истощение ресурсов является наиболее распространенной причиной деградации систем.

3. Нарушение обращения по каналам связи в системе по различным причинам, включая деформацию каналов, снижение пропускной способности каналов и нарушение свойств передаваемого носителя.

4. Деградация замкнутых систем, в которых энтропия как мера дезорганизации системы не может убывать, что ведет в конечном итоге к гибели системы.

5. Неоправданное усложнение системы может привести к серьезным негативным последствиям: более сложная система требует больше ресурсов и часто приобретает неожиданные интегративные свойства, причем чем сложнее система, тем больше в ней противоречий и тем больше вероятность разрыва в ней хотя бы одной связи.

6. Опасные последствия инерционности систем. Все сложные системы инерционны, поскольку требуется значительное время, чтобы обойти все звенья контуров обратной связи; разделенность во времени причины и следствия опасна тем, что когда следствие проявилось, критический порог часто бывает пройден и уже поздно что-либо исправлять.

7. Переход в режим с обострением, в котором система становится неустойчивой к малым флуктуациям на микроуровне, теряется когерентность развития разных подсистем и растет возможность распада системы на части, которые развиваются в разном темпе и в разных направлениях.

Диагностика допустимости систем

Для оценки допустимости систем предлагается использовать имеющиеся методы системной (организационной) диагностики, цель которой состоит в том, чтобы выявлять и оценивать влияние системных патологий и дисфункций на функционирование системы. Диагностика определяется как процесс установления и изучения состояния системы для предсказания возможных отклонений и предотвращения нарушений нормального режима функционирования [1].

В отличие от социально-экономических систем, для других видов систем методы диагностики применяются повсеместно (например, техосмотр автотранспорта, диспансеризация населения). Например, в медицине диагностика – это «анализ симптомов и установление причин и происхождения болезни живого организма».

Цель диагностики – выявить и оценить влияние системных патологий и дисфункций на функционирование системы. При диагностике системы необходимо найти причины возникновения каждой СПД, ее глубину и вероятность перерастания в серьезную проблему, а также установить важность, срочность и возможности решения проблемы. Необходимо получить ответы на следующие вопросы: что, где, когда, как, насколько и почему будет ухудшаться либо улучшаться.

Системную диагностику следует производить для всех категориальных элементов системы, включая цели, элементы, связи, структуру, взаимодействие со средой и другими системами и т.д., причем как в статике (диагностика состояний), так и в динамике в течение некоторого периода времени (диагностика процессов). Динамическая диагностика процессов пересекается со стратегическим контролем и мониторингом отклонений, предотвращая выход системы в области неустойчивости за счет развития системных патологий и дисфункций.

Для диагностики региональных крупномасштабных систем можно использовать следующие инструменты, обычно применяемые в корпоративном стратегическом управлении [3]: математическое моделирование, оптимизация, факторный анализ, кластерный анализ, функционально-стоимостной анализ, риск-анализ, методы экспертных оценок, метод сценариев, STEP- и SWOT-анализ, портфельный анализ, анализ конкурентных сил Портера, анализ жизненного цикла, PIMS-анализ, анализ поля сил, модель Альтмана и т.д.

Совокупность СПД некоторой системы также образует систему: СПД, относящиеся к различным сторонам построения, функционирования и развития данной системы, влияют друг на друга, в том числе, по контурам прямых и обратных связей.

В качестве формальной модели системы СПД предлагается когнитивная модель СПД [7] –ориентированный нагруженный граф G = (V, E) причинно-следственных связей между СПД. Вершинами графа V (так называемые концепты модели) являются различные СПД, а ребра из E отражают степень влияния одной СПД на другую. Пусть f(x) – оценка значимости (опасности для системы) СПД  x ∈ V которую предлагается производить по формуле

f(x) = I_x⋅ D_x⋅ P_x⋅ S_x

где I_x – интенсивность проявления СПД x, D_x– опасность СПД x для системы, P_x– вероятность проявления СПД x, S_x – распространенность СПД x среди элементов и связей системы.

При моделировании на когнитивной модели на управляющие концепты подаются управляющие импульсы, и по известным формулам производится пересчет значений f(x), x ∈ V, всех других концептов графа с учетом взаимного влияния СПД и интенсивностей влияния, заданных на ребрах графа G.

Может быть поставлена следующая неполиномиальная оптимизационная задача [8]: найти на множестве V подмножество СПД, воздействуя на которые (с учетом наличия в G контуров обратных связей) можно было бы с наиболее эффективно нейтрализовать либо уменьшить целевые СПД для перевода системы в класс допустимых систем. Более формально, на какие управляющие концепты, в какие моменты времени и какой силы следует подать управляющие воздействия, чтобы оптимизировать заданную целевую функцию.

Для получения приближенного оптимального решения было предложено использовать генетические алгоритмы вещественного кодирования [8].

Построение допустимых систем

Наличие у системы свойства допустимости обеспечивает ее эффективное функционирование и развитие одновременно как за счет улучшения управляемости (в т.ч. методами стратегического управления), так и за счет самоорганизации.

Можно выделить следующие этапы создания допустимой системы.

1. Спроектировать и сформировать систему как допустимую.

2. При наличии проблем в функционировании и развитии системы вместо ее детального анализа и моделирования (что не всегда возможно) найти отличия от допустимой/идеальной системы.

3. Провести диагностику допустимости системы и выявить нарушения общесистемных принципов и закономерностей, наличие системных патологий и дисфункций.

4. Устранить найденные нарушения и превратить систему в допустимую, что является наиболее целесообразной стратегией развития.

Кроме того, следует использовать советы по построению систем, которые сформировались как эмпирические правила и аккумулировали практический опыт построения сложных систем в различных областях. Приведем некоторые из таких советов в соответствии с [5].

1. При построении системы следует обеспечить необходимый уровень ее замкнутости. Прозрачная граница системы не гарантирует хороших связей со средой, но размывает систему, делает ее плохо управляемой и может привести к утечке вещества, энергии и информации.

2. При организации управления следует понять, какие результаты будут достигнуты, если управления не будет вообще. Наиболее целесообразно управление, оказывающее минимальное воздействие на систему, приводящее к цели и удовлетворяющее поставленным требованиям.

3. При оптимизации развития системы не всегда надо стремиться достигнуть точного значения экстремума, т.к. это оборачивается многими трудностями, а конечный эффект обычно невелик, особенно с учетом наличия многих критериев оценки вариантов решений.

4. При приближении кризиса (бифуркации) следует предугадать возможный ход развития событий, попытаться восстановить для системы добифуркационные условия или создать новые, более отвечающие обстановке.

5. Важнейшей задачей субъекта управления должна быть забота о безопасности системы, т.к. в случае распада системы ему просто нечем будет управлять. Необходимо разработать несколько сценариев возникновения угрожающих ситуаций и реагирования на них, создать запасы дополнительных ресурсов и т.д.

В условиях глобальной нестабильности и обострения глобальных проблем неизвестно, что ждет систему (регион, город, компанию, социотехническую систему) в будущем – новые технологии, экономические кризисы или природные катаклизмы. Но если система является допустимой, то ее шансы на устойчивое развитие существенно повышаются.

Поэтому при кризисе управляемости социально-экономической системы целесообразно совершенствовать в первую очередь саму систему для ее перевода в категорию допустимых систем и только потом реализовывать стратегическое управление для достижения целей развития или обеспечивать возможности самоорганизации.

Следует отметить, что для региональных социально-экономических систем, не удовлетворяющих свойству допустимости, как раз и возникают основные региональные проблемы – регион является депрессивным, дотационным, растет региональная дезинтеграция, асимметрия и т.д.

Формирование крупномасштабных систем как допустимых обеспечивает следующие основные преимущества:

• легче обнаружить и устранить недостатки некоторой системы (отклонения от допустимой либо идеальной системы), чем определить цели системы и обеспечить достижение этих целей;
• следует ожидать экономии средств на исследование и анализ системы, поскольку не требуется сложный математический аппарат для моделирования функционирования и развития системы;
• стратегическое управление системой упрощается и делается более эффективным;
• в допустимой системе увеличиваются возможности саморегуляции и самоорганизации;
• существенно снижается риск деградации и гибели системы из-за развития системных патологий и дисфункций.

Заключение

Можно сделать следующие основные выводы.

• В силу сложности социально-экономических систем имеет место кризис их управляемости.
• Вводится понятие допустимой системы, которая в основном удовлетворяет системным принципам и общесистемным закономерностям, а уровень ее системных патологий и дисфункций, определяющий уровень энтропии системы, допускает возможности управляемости и самоорганизации.
• Если система не является допустимой, то для нее невозможно как эффективное управление, так и успешная самоорганизация.
• В сложных социально-экономических системах, в отличие от технических или биологических, обычно не делается акцент на обеспечении их допустимости.
• При анализе допустимости системы необходимо проверять выполнение для этой системы системных принципов, общесистемных закономерностей, наличие системных патологий и дисфункций.
• Для анализа допустимости системы целесообразно применение современных методов организационной диагностики, когнитивного моделирования и оптимизации.
• Наиболее эффективной стратегией развития системы, не являющейся допустимой, является превращение ее в допустимую систему за счет устранения системных патологий и дисфункций.

Список литературы

1. Фрейдина Е.В. Исследование систем управления. М.: Изд-во «Омега-Л», 2008. – 367 с.
2. Соломатин А.Н. Построение допустимых крупномасштабных систем как условие их управляемости и самоорганизации // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2010): Труды Четвертой межд. конф. М.: ИПУ РАН, 2010. Т.1. – С. 18–26.
3. Зуб А.Т. Стратегический менеджмент: теория и практика. – 4-е изд., доп. М: Юрайт, 2014. – 375 с.
4. Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности. М.: СИНТЕГ, 2000. – 528 с.
5. Могилевский В.Д. Методология систем: вербальный подход. М.: ОАО «Издательство Экономика», 1999. – 251 с.
6. Дрогобыцкий И.Н. Системный анализ в экономике. М.: Финансы и статистика, 2007. – 512 с.
7. Кулинич A.A. Компьютерные системы моделирования когнитивных карт: подходы и методы // Проблемы управления. – 2010. – №3. – С. 2–16.
8. Соломатин А.Н. Решение оптимизационных задачи на когнитивных моделях на основе использования генетических алгоритмов // Труды МФТИ. – 2024. – Т. 16, № 4. – С. 89–101.