Методика системного анализа и моделирования проблем

 

Рассмотрим феномен жизненного цикла сложных развивающихся систем. К ним относят как биологические, так и социально-экономические системы. Биологические системы – от живой клетки до многоклеточных организмов – проходят свой цикл развития от рождения до смерти. Социально-экономические системы: семья, предприятия, банки, города, села, регионы, страны – так же проходят сложный путь развития, находясь под воздействием различных внутренних и внешних факторов. Одни предприятия и банки процветают, другие терпят крах и банкротятся, одни города и страны процветают, другие переживают стагнацию, о чем свидетельствует мировая статистика. Все эти системы являются сложными развивающимися системами, и в жизненном цикле этих систем проявляются закономерности, свойственные многомерным системам.

Важной закономерностью, оказывающей большое влияние на социально-экономические системы, является феномен наличия адаптационного максимума, который заключается в следующем. При наложении ограничений на систему из n переменных (n > 6) число произвольных коэффициентов в структуре эквивалентных уравнений, описывающих поведение системы, сначала возрастает, достигает максимума, а потом начинает убывать, и соответственно изменяются адаптационные возможности системы – сначала они растут, достигают максимума, а потом начинают убывать, и если наложение ограничений продолжается, то система делается жёсткой и погибает в потоке перемен окружающей среды. Отсюда вытекает стратегия управления различными сложными системами – они должны управляться так, чтобы удержать их в зоне адаптационного максимума, если мы хотим обеспечить их живучесть в потоке перемен.

Уже давно известно, что существуют ритмы в биологических системах. Например, из результатов переписи населения ясно видно наличие минимума смертности для людей в возрасте 10–14 лет, при этом следует отметить, что он сохраняется независимо от социально-экономических условий – и в период 1896–1897 годов, и в период 1984–1985 годов, но объяснения этому минимуму смертности не было. Из статистики развития экономики известны циклы Кондратьева и другие циклические явления в экономике, которые касаются как отдельных предприятий, так и более крупных экономических образований. В технических системах известны периоды максимальной надежности и устойчивости систем. Математическая модель развивающихся систем позволяет говорить о наличии закономерности адаптационного максимума, которая объясняет многочисленные факты и позволяет предсказывать поведение сложных систем.

Система – целостная совокупность элементов, в которой все элементы настолько тесно связаны между собой, что она выступает по отношению к другим системам и окружающей среде как нечто единое. Когда система взаимодействует со средой, то она использует два механизма адаптации:

а) настройка или самонастройка системы с помощью произвольных коэффициентов в структуре эквивалентных уравнений системы;

б) обучение или самообучение системы, которая заключается в наложении новых ограничений на систему. Кроме этих механизмов адаптации возможны и другие, такие как рост числа переменных системы, размножение, эффективное забывание, ограничение контактов со средой, объединение систем в коллектив и др. В общем случае число произвольных коэффициентов S в структуре эквивалентных уравнений системы определяется как число сочетаний из n по m + 1.

Сложная система – это система, в которой проявляется феномен адаптационного максимума, т. е. система с числом переменных больше шести. Схема взаимодействия вышеописанной системы с окружающей средой показывает, как переменные системы х1, …, хk взаимодействуют с переменными среды у1, …, уk, а сигналы рассогласования передаются в блок управления. Таким образом, у системы есть две возможности приспособиться к изменениям в среде:

это, во-первых, настройка с помощью манипуляции произвольными коэффициентами, и чем больше этих коэффициентов, тем выше адаптационные возможности,

и, во-вторых, обучение, наложение новых ограничений на переменные системы.

В режиме непрерывного обучения число произвольных коэффициентов изменяется и это приводит к появлению циклов в развитии систем. Цикл развития системы начинается в определённой точке 1, проходит через максимум в числе произвольных коэффициентов и заканчивается в точке 2, где должна наступить трансформация, сброс ранее накопленных ограничений, далее начинается в точке 3 новый цикл, опять система проходит через максимум адаптационных возможностей, достигает точки 4, где опять происходит трансформация, и система начинает новый цикл в точке 5 и т. д. Эта теоретическая модель позволяет объяснить наличие циклов в развитии сложных биологических, социально-экономических и технических систем.

Данная модель процессов самоорганизации сложных развивающихся систем реализует закономерность наличия адаптационного максимума в жизненном цикле систем в потоке перемен. Жизненный цикл – совокупность фаз функционирования, роста и развития, пройдя через которые система достигает зрелости и становится способной эффективно выполнять свои базовые функции и дать начало новому поколению.

Как показывает статистика, существуют циклы в развитии экономики, в частности – циклы Кондратьева. Учёт закономерности наличия адаптационного максимума позволяет объяснить эти циклы. Надёжность сложных человеко-машинных комплексов достигает своего максимума в зоне адаптационного максимума и технические системы должны строиться таким образом, чтобы при изменении этих систем они оставались в зоне адаптационного максима как можно дольше.

Число примеров систем можно было бы увеличивать, но уже ясно, что феномен адаптационного максимума существует, и учёт закономерности наличия адаптационного максимума в жизненном цикле сложных развивающихся систем позволит лучше понять механизмы их функционирования и значительно улучшить их характеристики. Для того, чтобы выжить, этносоциум должен находиться в зоне адаптационного максимума.

Социальная стабильность общества как совокупность устойчивых связей, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т. е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних воздействиях, обеспечивается адаптационными возможностями. Лингво-комбинаторные модели адаптационных возможностей систем определяются числом произвольных коэффициентов в структуре эквивалентных уравнений, и наибольшая социальная стабильность достигается в зоне адаптационного максимума.

Для удержания систем в зоне адаптационного максимума можно использовать различные методы: рост числа переменных, наложение и снятие ограничений, объединение систем в коллективы.

Эффект коллектива необходимо учитывать при организации боевых действий. Как показывает анализ современных войн в Ираке, Афганистане, Чечне, Сирии группы слабо вооруженных и плохо обученных людей оказываются часто эффективнее хорошо вооруженных армий. Эти группы используют неформализованную, стайную тактику ведения боевых действий, действуют по антисхеме. Под незаконным вооруженным формированием (НВФ), бандой понимается децентрализованная слабосвязанная организация боевых единиц, не имеющая четко выраженного командования, но объединенная общей целью. Хотя при этом следует учитывать, что бывают структуры такого порядка, руководимые из-за рубежа, в которых действует жесткая дисциплина и порядок.

Наличие феномена адаптационного максимума в жизненном цикле различных сложных развивающихся систем позволяет объяснить эволюцию систем в условиях изменяющейся среды. Феномен адаптационного максимума является основой самоорганизации в природе и обществе. Структура неопределенных коэффициентов задает матрицу картины мира, в рамках которой и разыгрываются различные события. Произвольные коэффициенты в структуре эквивалентных уравнений могут быть и волновыми функциями, а различные системы могут рассматриваться как квантовые макрообъекты.

Лингво-комбинаторное моделирование существенно пополняет арсенал средств моделирования и позволяет сформировать новую картину мира, которая опирается на все достижения современной науки и прежде всего информатики. Лингво-комбинаторная картина мира включает три группы переменных:

• явления (Appearances);

• смыслы (Essences);

• структурированная неопределенность (Structural Uncertainty),

Из этих элементов состоят все неживые и живые системы. Лингво-комбинаторное моделирование опирается на математический аппарат постнеклассической науки. На уровне неклассической науки был введён наблюдатель, на уровне постнеклассической науки введен управитель.