Достаточно общая теория управления: зачем это надо?

Управление всегда — выражение субъективизма, но оно возможно только в отношении объективно существующих процессов и объективно осуществимых проектов. Если субъект-управленец оказывается во власти иллюзии существования объекта (процесса), которым он претендует управлять, или во власти иллюзии объективной осуществимости проекта, то его разочарование будет вполне реальным, а возможно — весьма жёстким…

Объективной основой управления является субъективная способность управленца предвидеть поведение объекта управления под воздействием: внешней среды, собственных изменений объекта, управления. Реализация этой способности — ключ ко вхождению в управление: всё остальное — выражение этой способности в той или иной конкретике управления.

Управление возможно на основе практических навыков, которые индивид-управленец более или менее целенаправленно и осознанно использует, развивает и накапливает в качестве своего жизненного опыта. Какая-либо теория ему лично для осуществления управления в общем-то не нужна, если он достаточно чувствителен и внимателен к тому, что и как происходит в сфере его управленческой деятельности. Передача управленческих навыков другим — тем, кто только вступает в сферу управленческой деятельности, — также возможна без каких-либо теорий, если они (вступающие в сферу управления), в свою очередь, чувствуют то, что происходит в сфере их деятельности, видят как реагирует на это управленец-учитель, и способны хорошо вообразить себя на его месте в различных управленческих ситуациях.

Но процесс передачи управленческих навыков в какой-либо отрасли общественной деятельности без опоры на понятийный и терминологический аппарат теории управления во многом похож на воспитание мамой-кошкой котят: кто проникся происходящим процессом управления и смог вообразить себя в нём, а потом вести себя в качестве управленца в реальных жизненных ситуациях — молодец, а кто не смог — набьёт себе много шишек. С последним можно было бы и согласиться — в конце концов, это — его шишки, и набьёт он их себе, если бы не одно «но»: набьёт он их не только себе, но и окружающим, поскольку всякое действие в обществе, а тем более общественно-управленческое действие, затрагивает множество людей, подчас не в одном поколении. Поэтому обществу для передачи управленческой культуры от поколения к поколению всё же лучше передавать её на основе теории, а не исключительно на основе принципов взаимоотношений мамы-кош­ки с подрастающими котятами: иными словами, теория и принципы взаимоотношений мамы-кошки с подрастающими котятами должны взаимно вспомоществовать друг другу в процессе обучения.

Фактически так оно и есть: все частные отрасли прикладной науки развили свой понятийный и терминологический аппарат, на основе которого передаются знания от поколения к поколению.

Фактически во всех частных отраслях прикладного знания речь идёт об управления теми или иными процессами, относящимися к их «предметной области», хотя управление этими процессами и не называется управлением: медицина лечит и калечит, а не управляет здоровьем и болезнями; химия “химичит”, а не управляет синтезом и распадом химических соединений; архитектура и строительство что-то воздвигают, а не управляют проектированием и возведением объектов и т.п.

Так в каждой отрасли деятельности существует свой понятийный и терминологический аппарат, и подчас одно и то же слово в одной отрасли означает одно, а в другой — нечто совсем иное: так на транспорте слово «тендер» — ныне анахронизм, которым обозначают прицеп для паровоза с водой и топливом; в англоязычной экономической терминологии «тендер» — заявка на подряд, предложение (деловое).

В результате, если специалисты нескольких отраслей собираются вместе для того, чтобы впервые выявить и решить некоторую общую для них проблему, то прежде, чем начать собственно её решать, они изведут уйму времени для того, чтобы выработать некий общий для них профессиональный слэнг (подмножество языка, употребляемое в какой-то области деятельности), на котором общество впоследствии будет описывать выявление и решение проблем такого рода, если основоположники достигнут успехов и общественного признания.

Но не всегда специалисты разных отраслей могут найти или выработать общий язык (слэнг), и тогда они не могут выявить проблему, ради которой собрались, не могут перевести её в разряд задач и разрешить её. В этом случае они повторяют судьбу строителей Вавилонской башни, описанную в Библии (Бытие, 11:1 — 9).

Это касается всех проблем и задач, будь то мелкие житейские домашние дела, или же общественно полезное функционирование государственности. И более того: представители Науки и Религии (как отраслей культуры цивилизации), одинаково заявляя о том, что они работают на благо человечества, непрестанно конфликтуют друг с другом на протяжении всей памятной истории человечества. При этом в Науке процесс специализации зашёл настолько далеко, что не только представители разных наук не могут понять друг друга, но даже представители разных разделов одной и той же науки утрачивают взаимопонимание. То же касается и всех исторически сложившихся вероучений (так называемых «мировых религий»): они не только не могут прийти к единому пониманию богословских и социологических объективных истин, но каждое из них породило в прошлом множество сект и продолжают плодить новые секты. Это — единственно общее Науке и Религии в нынешней цивилизации — непрестанно усугубляет положение дел как внутри общества, так и в его взаимоотношениях с Природой.

Однако, всякий процесс в Мироздании может быть интерпретирован (представлен, рассмотрен) в качестве процесса управления или самоуправления. По этой причине понятийный и терминологический аппарат именно теории управления как таковой является обобщающим, что позволяет с его помощью единообразно описывать разные процессы: общеприродные, биологические, технические, и тем более — все социальные и процессы психической деятельности.

Но обретя понятийный и терминологический аппарат какой-либо теории управления, не следует утрачивать и то, что свойственно котятам под руководством мамы-кошки, — воображения себя в ситуациях управления. В противном случае, “управленец” — начётчик-догматик, вдоволь нахватавшись терминологии, свойственной теории, формально-логически правильно оперируя ею, так и не сможет войти в практику управления конкретными процессами и будет выглядеть посмешищем на фоне теоретически безграмотных управленцев-практиков, чувствующих жизнь и воображающих себя в ситуациях управления обстоятельствами.

Единообразное описание разнородных процессов с привлечением достаточно общей теории управления позволяет стоять на фундаменте всех частных наук; легко входить в любую из них[5]; и при необходимости — найти общий язык со специалистами в них: т.е. понятийный и терминологический аппарат достаточно общей теории управления — средство междисциплинарного общения специалистов разных частных отраслей знания и деятельности; средство объединения разрозненных научных знаний и прикладных навыков в гармоничную целостность, необходимую для безопасной жизни и деятельности отдельных людей и коллективов, слагающих общество. В этом — главное достоинство понятийного и терминологического аппарата теории управления.

Во всём многообразии процессов[6] (со-бытий) при рассмотрении их в качестве процессов управления или самоуправления можно выявить присущее им всем общее, и соответственно этому общему построить понятийный и терминологический аппарат достаточно общей теории управ­ления. Сначала рассмотрим кратко все её категории, после чего подробно рассмотрим каждую из них во взаимосвязях со всем остальным.

2. Категории
достаточно общей теории управления

Понятие «управление» по его существу в самом общем смысле можно определить кратко так:

Управление это — выявление объективных возможностей, целеполагание и достижение избранных целей в практической деятельности.

Это — определение управления, осуществляемого по полной функции (о ней речь пойдёт далее в тексте настоящего раздела и обстоятельно — в разделе 10).

Далее можно пояснять и детализировать различные аспекты управления как объективного процесса. И в зависимости от того, как это делается, получается та или иная версия теории управ­ления.

В теории управления возможна постановка всего двух задач.

· Первая задача: мы хотим управлять объектом в процессе его функционирования сами непосредственно. Это задача управления.

· Вторая задача: мы не хотим управлять объектом в процессе его функционирования, но хотим, чтобы объект — без нашего непосредственного вмешательства в процесс — самоуправлялся в приемлемом для нас режиме. Это задача самоуправления.

Различие задачи управления и задачи самоуправления заключается в том, что в задаче управления какие-то этапы полной функции управления и алгоритмику их реализации субъект-управленец берёт на себя, а в задаче самоуправления их же возлагает на систему управления объектом. Кроме того, в зависимости от того, какие этапы полной функции включаются, а какие исключаются из конкретного процесса управления, — задачи управления могут переходить в задачи самоуправления: например в технике — после того, как люди сделали всё, что необходимо на первом — четвёртом этапах полной функции управления, далее задача управления может быть преобразована в задачу самоуправления технического объекта. Поэтому, когда различие задач управления и самоуправления не носит принципиального характера, то в ДОТУ используется термин «управление» тем более, что обе задачи описываются структурно идентичными наборами параметров.

Для осознанной постановки и решения каждой из названных выше или обеих задач теории управления совместно (когда одна сопутствует другой или они некоторым образом взаимно проникают друг в друга) необходимы три набора информации:

Вектор целей управления (едино: самоуправления, где не оговорено отличие), представляющий собой описание идеального режима функционирования (поведения) объекта. Вектор целей управления строится по субъективному произволу как иерархически упорядоченное множество частных целей управления, которые должны быть осуществлены в случае идеального (безоши­боч­ного) управления. Порядок следования частных целей в нём — обратный порядку последовательного вынужденного отказа от каждой из них в случае невозможности осуществления полной совокупности целей. Соответственно на первом приоритете вектора[7] целей стоит самая важная цель, на последнем — самая незначительная, отказ от которой допустим первым.

Одна и та же совокупность целей, подчинённых разным иерархиям приоритетов (разным порядкам значимости для управленца), образует разные вектора целей, что ведёт и к возможному различию в управлении. Потеря управления может быть вызвана и выпадением из вектора некоторых объективно необходимых для управления процессом целей, и выпадением всего вектора или каких-то его фрагментов из объективной матрицы возможных состояний объекта, появлением в векторе объективно и субъективно взаимно исключающих одна другие целей или неустойчивых в процессе управления целей (это всё — различные виды дефективности векторов целей). Образно говоря, вектор целей — это список, перечень того, чего желаем, с номерами, назначенными в порядке, обратном порядку вынужденного отказа от осуществления каждого из этих желаний.

————————

В некоторых версиях теории управления по отношению к этому случаю употребляется термин «дерево целей», что подразумевает наличие преемственной последовательности целей, которая может разветвляться в процессе управления, и которые должны быть осуществлены в ходе реального управления на разных этапах процесса. Однако и вариант с «деревом целей» не отвечает требованию универсальности терминологии, поскольку, как показывает практика применения аппарата сетевого планирования, процесс управления может не только разветвляться, но и разного рода частные процессы управления могут сливаться воедино по достижении каких-то общих промежуточных для них целей. В этом случае можно было бы именовать совокупность целей термином «сеть целей», однако он интуитивно непонятен. Поэтому мы отдаём предпочтение расширительному толкованию термина «вектор целей управления», включая в него и тот случай, когда вектор целей может изменяться в процессе управления, будучи функцией времени либо функцией матрицы возможностей течения процесса управления и субъективно избранной алгоритмики управления процессом.

————————

Вектор (текущего) состояния контрольных параметров, описывающий реальное поведение объекта по параметрам, входящим в вектор целей.

Эти два вектора образуют взаимосвязанную пару, в которой каждый из этих двух векторов представляет собой упорядоченное множество информационных модулей, описывающих те или иные параметры объекта, определённо соответствующие частным целям управления. Упорядоченность информационных модулей в векторе состояния повторяет иерархию вектора целей. Образно говоря, вектор состояния это — список, как и первый, но того, что воспринимается в качестве состояния объекта управления, реально имеющего место в действительности.

Поскольку восприятие субъектом состояния объекта не идеально, во-первых, — в силу искажения информации, исходящей от объекта, «шумами» среды, через которую проходят информационные потоки; носит характер, обусловленный особенностями субъекта в восприятии и переработке информации, то вектор состояния всегда содержит в себе некоторую ошибку в определении истинного состояния, которой соответствует некоторая объективная неопределённость для субъекта управленца. Неопределённость объективна, т.е. в принципе не может быть устранена усилиями субъекта. Другое дело, что объективная неопределённость может быть как допустимой, так и недопустимой для осуществления целей конкретного процесса управления.

Вектор ошибки управления, представляющий собой “разность” (в кавычках потому, что разность не обязательно привычная алгебраическая): «вектор целей» — «вектор состояния». Он описывает отклонение реального процесса от предписанного вектором целей идеального режима и также несёт в себе некоторую неопределённость, унаследованную им от вектора состояния. Образно говоря, вектор ошибки управления это — перечень неудовлетворённых желаний соответственно перечню вектора целей с какими-то оценками степени неудовлетворённости каждого из них; оценками либо соизмеримых друг с другом числено уровней, либо числено несоизмеримых уровней, но упорядоченных ступенчато дискретными целочисленными индексами предпочтительности каждого из уровней в сопоставлении его со всеми прочими уровнями.

Вектор ошибки — основа для формирования оценки качества управления субъектом-управленцем. Оценка качества управления не является самостоятельной категорией, поскольку на основе одного и того же вектора ошибки возможно построение множества оценок качества управления, далеко не всегда взаимозаменяемых.

Помимо исходного различия вектора целей и вектора состояния в момент начала управления источниками ошибок управления реально являются: 1) ал­го­рит­мика выработки управляющего воздействия системой управления, которая в принципе не может гарантировать идеального управления с нулевыми компонентами вектора ошибки, 2) собственные шумы в замкнутой системе[8], 3) помехи извне, включая и попытки перехвата управления иными субъектами.

Задача управления в своём существе — достичь целей, а равно — обнулить вектор ошибки управления.

Реально вектор ошибки не может быть сделан идеально нулевым как вследствие объективных причин, так и вследствие разного рода неточностей и запаздываний в процессе управления, которые обусловлены субъективными причинами в ходе организации управления. Соответственно этому обстоятельству реальное управление может протекать в одном из трёх режимов:

· Нормальное управление — в нём реально ненулевые значения компонент вектора ошибки управления оцениваются как вполне приемлемые (они могут при этом находиться в пределах погрешности измерений — в этом случае достигаются значения так называемого «технического нуля» либо могут считаться приближённо равными нулю [9]).

· Допустимое управление — в нём реально ненулевые значения компонент вектора ошибки находятся в пределах, признаваемых допустимыми, но допустимое управление по своим характеристикам хуже, чем нормальное.

· Аварийное управление — в нём те или иные компоненты вектора ошибки выходят за допустимые пределы, но катастрофа управления (необратимая потеря управления, повреждения, разрушение объекта управления или нанесением им ущерба элементам внешней среды) ещё не наступила. В режиме аварийного управления главной целью управления становится возвращение объекта хотя бы в режим допустимого управления.

Структура и соотношение информации, образующей перечисленные вектора, показаны на приводимом в конце раздела 14 рисунке 4.

Ключевым понятием теории управления является понятие: устойчивость объекта в смысле предсказуемости поведения в определённой мере под воздействием внешней среды, внутренних изменений и упра- воле -ния; или, если коротко, — устойчивость по предсказуемости. Управление в принципе невозможно, если поведение объекта непредсказуемо в достаточной для этого мере.

Полная функция управления — это своего рода пустая и прозрачная форма, наполняемая содержанием в процессе управления; иными словами, это матрица объективно возможного управления — мера управления, как процесса триединства материи-инфор­ма­ции-меры. Она описывает преемственные этапы циркуляции и преобразования информации в процессе управления, начиная с момента выявления субъектом фактора среды, вызывающего у него субъективную потребность в управлении и формирования субъектом-управ­лен­цем вектора целей управления и далее до осуществления намеченных целей в процессе управления. Это — система стереотипов отношений и стереотипов преобразований информационных модулей, составляющих информационную базу управляющего субъекта, моделирующего на их основе поведение (функцио­ниро­ва­ние) объекта управления (или моделирующего процесс самоуправления) в той среде, с которой взаимодействует объект (а через объект — и субъект).

Содержательным фрагментом полной функции управления является целевая функция управления, т.е. концепция достижения в процессе управления одной из частных целей, входящих в вектор целей. Концепции управления по отношению ко всем частным целям образуют совокупную (генеральную) концепцию управления. Далее большей частью речь идёт именно о совокупной концепции управления. Там, где имеется в виду одна из частных концепций (целевых функций управления), это оговорено особо. Для краткости, и чтобы исключить путаницу с полной, целевую функцию управления там, где нет особой необходимости в точном термине, будем называть: концепция управления. Концепция управления наполняет конкретным управленческим содержанием все либо часть этапов полной функции управления.

После определения вектора целей и допустимых ошибок управления по концепции управления (целевой функции управления) в процессе реального управления осуществляется замыкание информационных потоков с вектора целей на вектор ошибки (или эквивалентное ему замыкание на вектор состояния). Иными словами, в процессе управления информация о векторе состояния (или векторе ошибки управления) соотносится с вектором целей и на основе этого соотнесения вырабатывается и осуществляется управляющее воздействие.

При формировании совокупности концепций управления, соответствующих вектору целей, размерность пространства параметров вектора состояния увеличивается за счёт приобщения к столбцу контрольных параметров дополнительно параметров, объективно и субъективно-управленчески информационно-алго­рит­мически связанных с контрольными, — параметров, описывающих состояние объекта, окружающей среды и системы управления.

Эти — дополняющие вектор состояния информационно-алго­ритмически связанные с контрольными — параметры разделяются на две категории:

· управляемые — которые могут быть непосредственно изменены воздействием со стороны субъекта, что повлечёт за собой и изменение контрольных параметров. В изменении значений непосредственно управляемых параметров выражается управляющее воздействие (они образуют вектор управляющего воздействия);

· свободные — которые изменяются при изменении непосредственно управляемых, но не входят в перечень контрольных параметров, составляющих вектор целей управления. Все объективно возможные значения свободных параметров в процессе управления признаются допустимыми.

Так, для корабля: угол курса (между плоскостью симметрии и направлением на север) — контрольный параметр; угол перекладки руля — (непосредственно) управляемый параметр; угол дрейфа (между вектором скорости, т.е. направлением движения в текущий момент времени и плоскостью симметрии корабля, называемой диаметральной плоскостью) — свободный параметр.

Или другой пример: для систем «искусственного климата» контрольным параметром может быть температура воздуха в помещении, а относительная влажность воздуха в нём может быть свободным параметром. Включение относительной влажности воздуха в список контрольных параметров потребует дополнения системы устройствами поглощения избыточной влаги и увлажнения чрезмерно обезвоженного воздуха.

Далее под вектором состояния понимается в большинстве случаев этот расширенный вектор, включающий в себя вектор текущего состояния контрольных параметров, повторяющий иерархическую упорядоченность вектора целей. Набор непосредственно управляемых параметров может быть также иерархически упорядочен (нормальное управление, управление в потенциально опасных обстоятельствах, аварийное и т.п.) и образует вектор управляющего воздействия, выделяемый из вектора состояния, и потому вторичный по отношению к нему. При этом, в зависимости от варианта режима управления некоторые из числа свободных параметров могут пополнять собой вектор целей и вектор управляющего воздействия.

Полная функция управления в процессе управления осуществляется бесструктурным способом (управления) и структурным способом.

При структурном способе управления информация передаётся адресно по вполне определённым элементам структуры, сложившейся (или целесообразно сформированной) ещё до начала процесса управления.

При бесструктурном способе управления таких, заранее сложившихся, структур нет. Происходит безадресное циркулярное распространение информации в среде, способной к порождению структур из себя при установлении информационно-алгорит­ми­ческих вза­имо­свя­зей между слагающими среду элементами. Струк­туры складываются и распадаются в среде в процессе бесструктурного управления, а упра­вляемыми и контрольными параметрами являются вероятностные и статистические характеристики массовых явлений в управляемой среде: т.е. средние значения параметров, их средние квадратичные отклонения, плотности распределения вероятности каких-то событий, корреляционные фун­к­ции и прочие объекты раздела математики, именуемого теория вероятностей и математическая статистика.

Структурное управление в жизни выкристаллизовывается из бесструктурного.

Объективной основой бесструктурного управления являются объективные вероятностные предопределённости и статистические модели, их описывающие (а также и прямые субъективные оценки объективных вероятностных предопределённостей, получаемые вне формализма процедур алгоритмических статистических моделей: человек к этому объективно способен), упорядочивающие массовые явления в статистическом смысле, позволяющие отличать одно множество от другого (или одно и то же множество, но в разные этапы его существования) на основе их статистических описаний; а во многих случаях выявить и причины, вызвавшие отличие статистик.

Поэтому, слово «вероятно» и однокоренные с ним, следует понимать не в ставшем обыденным смысле “может быть так, а может быть сяк”, а как указание на возможность и существование объективных вероятностных предопределённостей, обуславлива­ющих объективную возможность осуществления того или иного явления, события, пребывания объекта в некоем состоянии, а также и их оценок средствами математической статистики и теории вероятностей; и соответственно как утверждение о существовании средних значений “случайного” параметра (вероятность[10] их превышения = 0,5), средних квадратичных отклонений от среднего и т.п. категорий, известных из теории вероятностей и математической статистики.

С точки зрения достаточно общей теории управления, теория вероятностей (раздел математики) является математической теорией мер неопределённостей в течении событий. Соответственно: значение вероятности, наблюдаемая статистическая частота, а также их разнообразные оценки есть меры неопределённости возможного или предполагаемого управления. Они же — меры устойчивости переходного процесса, ведущего из определённого состояния, (в большинстве случаев по умолчанию отождествляемого с настоящим), к каждому из различных вариантов будущего во множестве возможных его вариантов, в предположении, что:

1. Самоуправление в рассматриваемой системе будет протекать на основе прежнего его информационно-алгоритмического обеспечения без каких-либо нововведений.

2. Не произойдёт прямого адресного подключения иерархически высшего или иного управления, внешнего по отношению к рассматриваемой системе.

Первой из этих двух оговорок соответствует взаимная обусловленность: чем ниже оценка устойчивости переходного процесса к избранному варианту, тем выше должно быть качество управления переходным процессом, что соответственно требует более высокой квалификации управленцев[11]. То есть: во всяком множестве сопоставимых возможных вариантов, величина, обратная вероятности (либо её оценке) «самоосуществления» всякого определённого варианта, представляет собой относительную (по отношению к другим рассматриваемым вариантам) меру эффективности управления и соответственно — профессионализма управленца, необходимых для осуществления именно этого варианта из рассматриваемого множества.

Вторая из этих двух оговорок указует кроме всего на возможность конфликта с иерархически высшим объемлющим управлением. В предельном случае конфликта, если кто-то избрал зло, упорствует в его осуществлении и исчерпал Божеское попущение, то он своими действиями вызовет прямое адресное вмешательство в течение событий Свыше. И это вмешательство опрокинет всю его деятельность на основе всех его прежних прогнозов и оценок их устойчивости — мер неопределённостей.

Векторы целей управления и соответствующие им режимы управления можно разделить на два класса: балансировочные режимы — колебания в допустимых пределах относительно неизменного во времени вектора целей управления; манёвры — колебания относительно изменяющегося во времени вектора целей и переход из одного балансировочного режима (или режима манёвра) в другой, при которых параметры реального манёвра отклоняются от параметров идеального манёвра в допустимых пределах. Потеря управления — выход вектора состояния (или эквивалентный ему выход вектора ошибки) из области допустимых отклонений от идеального режима (балансиро­воч­ного либо манёвра), иными словами, — выпадение из множества допустимых векторов ошибки.

Манёвры разделяются на сильные и слабые. Их отличие друг от друга условно и определяется субъективным выбором эталонного процесса времени и единицы измерения времени. Это разделение манёвров на сильные и слабые проистекает из того, что во многих случаях моделирование слабых манёвров может быть существенно упрощено за счёт пренебрежения целым рядом факторов, без потери качества управления.

Всякий частный процесс может быть рассмотрен (представлен) как процесс управления или самоуправления в русле процесса объемлющего иерархически высшего управления и м