Перечень примеров стратифицированных систем можно было бы продолжить. Однако приведенных примеров достаточно, чтобы проиллюстрировать некоторые общие характеристики стратифицированного описания систем.
1) Выбор страт, в терминах которых описывается данная система, зависит от наблюдателя, его знания и заинтересованности в деятельности системы, хотя для многих систем некоторые страты кажутся естественными, внутренне им присущими. В случае с ЭВМ человек, незнакомый ни с назначением системы как вычислительного устройства, ни со способом ее использования в качестве такового, мог бы ограничиться лишь стратой физических законов; при наличии достаточного времени он мог бы дать весьма подробное и точное описание системы, даже не догадываясь о ее вычислительных свойствах. И наоборот, кое-кто может рассматривать схему обработки информации, не представляя себе, какие физические законы лежат в ее основе. В общем случае стратификация неразрывно связана с интерпретацией производимых системой действий. Контекст, в котором рассматривается и применяется система, определяет, какую страту выбрать как основную и даже, более того, какие страты вообще будут использоваться. Следует, однако, заметить, что почти всегда существуют некоторые страты, хотя и присущие системе, но не представляющие интереса.
2) Аспекты описания функционирования системы на различных стратах в общем случае не связаны между собой, поэтому принципы и законы, используемые для характеристики системы на любой страте, в общем случае не могут быть выведены из принципов, используемых на других стратах. Принципы выполнения расчетов или программирования нельзя вывести из физических законов, лежащих в основе работы ЭВМ на нижней страте, и наоборот. Аналогично экономические принципы и физические законы, лежащие в основе функционирования системы, не связаны между собой. Поэтому стратифицированное описание есть описание одной и той же системы с различных точек зрения.
3) Существует асимметричная зависимость между условиями функционирования системы на различных стратах. Требования, предъявляемые к работе системы на любой страте, выступают как условия или ограничения деятельности на нижестоящих стратах. Это находится в соответствии с постулированным приоритетом действия. Например, если ЭВМ используется для определенных расчетов, необходимость выполнения арифметических и других операций накладывает определенные ограничения на используемые для их реализации физические процессы. Ход реального процесса определяется требованиями к поведению системы на верхней страте; для надлежащего функционирования системы на данной страте все нижние страты должны работать правильно. Это означает также наличие в иерархических системах обратной связи с получаемыми результатами.
4) На каждой страте имеется свой собственный набор терминов, концепций и принципов. То, что является объектом рассмотрения на данной страте, более подробно раскрывается на нижерасположенной страте; элемент становится набором; подсистема на данной страте является системой для нижележащей страты. Это отношение между стратами показано на фиг. 2.5.
Чем ниже мы спускаемся по иерархии, тем более детальным становится раскрытие системы.
Чем выше мы поднимаемся, тем яснее становится смысл и значение всей системы.
На любой данной страте мы изучаем поведение соответствующих систем с точки зрения их внутреннего механизма и эволюции, в то время как их взаимодействие при образовании новой системы изучается на вышележащей страте.
Учитывая, что для каждой страты существует конкретный набор понятий и терминов, используемых при описании системы на этой страте, как правило, имеются и различные языки.
5) Понимание системы возрастает при последовательном переходе от одной страты к другой: чем ниже мы спускаемся по иерархии, тем более детальным становится раскрытие системы, чем выше мы поднимаемся, тем яснее становится смысл и значение всей системы.
Подводя итоги, можно сказать, что для правильного понимания сложной системы фундаментальную роль играет иерархический подход (стратифицированные модели). Вначале можно ограничиться, скажем, одной стратой, в зависимости от интересующей нас задачи и имеющегося запаса знаний, а затем можем либо детализировать свои знания, двигаясь вниз по иерархии, либо добиться более глубокого понимания системы, двигаясь вверх по иерархии.
2.3.2. Слои. Для уменьшения неопределенности ситуации выделяются уровни сложности принимаемого решения – слои, т.е. определяется совокупность последовательно решаемых проблем. При этом выделение проблем осуществляется таким образом, чтобы решение вышележащей проблемы снижало бы неопределенность нижележащей проблемы, но без утраты замысла решения общей проблемы.
Другими словами, мы большую неопределенность делим на небольшие неопределенности, которые легче поддаются изучению.
Основная дилемма принятия решения: с одной стороны, необходимо действовать немедленно, с другой же – столь же необходимо, прежде чем приступать к действиям, попытаться лучше понять ситуацию. При принятии решения в сложных ситуациях разрешение этой дилеммы ищут в иерархическом подходе. Определяют семейство проблем, которые пытаются разрешить последовательным путем в том смысле, что решение любой проблемы из этой последовательности определяет и фиксирует какие-то параметры в следующей проблеме, так что последняя становится полностью определенной и можно приступить к ее решению. Решение первоначальной проблемы будет достигнуто, как только будут решены все подпроблемы. Пример такого разбиения показан на фиг. 2.6.
Каждый блок здесь представляет собой принимающий решение элемент. Выход элемента (например, D2) есть решение или последовательность решений задачи, зависящей от параметра, фиксируемого входом х2. Этот вход в свою очередь является выходом принимающего решение элемента более высокого уровня. Таким образом, сложная проблема принятия решения разбивается на семейство последовательно расположенных более простых подпроблем, так что решение всех подпроблем позволяет решить и исходную проблему. Такую иерархию мы будем называть иерархией слоев принятия решений, а всю систему принятия решений (обозначенную на фиг. 2.6 через D) –многослойной системой (принятия решений).
По данному принципу строятся «дерево проблем», «дерево целей», «дерево стратегий» и т.д.
Примеры многослойной системы принятия решений легко найти в повседневной жизни. Например, личная цель может заключаться в достижении «счастья» или некоторого уровня удовлетворения, но эту расплывчатую цель еще надо преобразовать в конкретные подцели, ведущие к определенным действиям. Очень часто лишь после достижения подцелей появляется возможность оценить, приблизились ли мы к первоначальной цели.
2.3.3. Эшелоны. Понятие «многоэшеленная система» предполагает следующее:
1) система состоит из семейства четко выделенных взаимодействующих подсистем;
2) некоторые из подсистем являются принимающими решения (решающими) элементами;
3) принимающие решения элементы располагаются иерархически в том смысле, что некоторые из них находятся под влиянием или управляются другими решающими элементами.
Блок-схема системы такого типа приведена на рис. 1.14. Уровень в такой системе называется эшелоном. Эти системы М. Месарович называет многоэшелонными, многоуровневыми или многоцелевыми.
Основной отличительной особенностью многоэшелонной структуры является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений и целей, что повышает эффективность их функционирования. Причем эти решения могут быть (но не обязательно) не теми решениями, которые бы выбрал вышестоящий уровень. Это может приводить к конфликтам. Разрешение конфликтов достигается путем вмешательства вышестоящего эшелона. Управляющие воздействия для разрешения этих противоречий со стороны вышестоящих уровней иерархии могут быть разной силы. Для того, чтобы обратить на это внимание, М. Месарович разделил понятия собственно «управления» и «координации».
Наиболее характерный пример систем такого типа – формальные организации людей. В частности, данные структуры встречаются в холдингах, ФПГ.
Введенные выше понятия имеют каждое свою область применения, а именно: концепция страт введена для целей моделирования, концепция слоев – для вертикальной декомпозиции решаемой проблемы на подпроблемы, концепция же эшелонов относится к взаимной связи между образующими систему элементами принятия решения.
3. Матричная (табличная) структура.В форме матричного представления могут быть представлены взаимоотношения между уровнями иерархической структуры. Например, иерархической структуре с «сильными» связями на рис. 1.5 б соответствует матричная структура на рис. 1.5 е, что иногда удобнее на практике при оформлении планов, поскольку требуется указать исполнителей, сроки выполнения, формы отчетности и др. сведения, необходимые для контроля выполнения плана.
Матричной структуре на рис. 1.5 ж соответствует иерархическая структура со «слабыми» связями на рис. 1.5 в. При этом помимо наличия связей в матрице может быть охарактеризована и сила связей либо словами («сильная» - «слабая»), либо путем введения количественных характеристик силы связи (значимости, длительности и т. п.).
4. Смешанные иерархические структуры с вертикальными и горизонтальными связями. В реальных системах организационного управления (особенно на уровне региона, государства) могут быть использованы одновременно несколько видов структур. Такие структуры можно назвать смешанными.
