Гарольд «Бад» Лоусон

Путешествие по системному ландшафту

A JOURNEY THROUGH THE SYSTEMS LANDSCAPE By HAROLD “BUD” LAWSON

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

© Перевод на русский язык, РИНСИ, 2013

© Издание, ДМК Пресс, 2013

Обращение к читателю

Дорогие коллеги! Предприятия и специалисты, занятые созданием сложных инженерных объектов, все чаще сталкиваются с необходимостью тесной увязки традиционных технических аспектов инженерной деятельности с её управленческими и социальными аспектами. Только на этом пути удается добиться успеха на мировом рынке инженерной продукции и услуг. Труд классического инженера в современных условиях также наполняется новым содержанием с учетом постоянного усложнения создаваемых инженерами систем, высокой скорости появления и освоения новых технологий, необходимости продления (иногда неоднократного) жизненного цикла систем, введенных в эксплуатацию, повышения социальной ответственности за результаты инженерного труда.

В середине прошлого века, когда начало формироваться понимание, что системное мышление должно выступать в качестве первоосновы инженерной деятельности по созданию сложных систем, никто, по-видимому, и не предполагал, какую значимость оно приобретет в будущем при реализации крупных инженерных проектов. Успех практической реализации системного мышления связан с такой важнейшей инженерной компетенцией, как способность действовать на языке систем. Именно здесь на помощь приходит системная инженерия, которая применительно к деятельности инженера развивает и дополняет системное мышление.

В нашей стране актуальность практического применения инженерами системного мышления и системной инженерии была осознана в начале 60-х годов прошлого века. Примерно к этому же времени относится начало развития системной инженерии в СССР, где она стала известна под названием системотехника. До конца 80-х годов прошлого века системотехника рассматривалась отечественными специалистами как ключевой элемент нового научно-инженерного стиля работы, имеющего целью решение комплексных научно-технических проблем и позволяющего ускорить внедрение научных достижений в создание и производство сложных инженерных объектов. В последние годы в России в связи с необходимостью реализации крупных системных проектов и с потребностью внедрения новых технологий наблюдается рост интереса к прикладной системной методологии и к системной инженерии. Это особенно заметно в атомной отрасли, где сегодня реализуется целый ряд крупных проектов в области энергетических систем.

Несколько лет назад ряд ведущих инженерных вузов Москвы и крупных отечественных инжиниринговых центров, занятых в сфере ядерной энергетики, в тесном сотрудничестве с Международным советом по системной инженерии (International Councilon Systems Engineering, INCOSE) учредили некоммерческую организацию – Русский институт системной инженерии – РИНСИ. Основной задачей этого института является становление и развитие системной инженерии в России. В 2008–2011 годах в Москве по инициативе РИНСИ и при поддержке Всероссийского научно-исследовательского института по эксплуатации атомных электростанций (ВНИИАЭС) была проведена серия лекций, семинаров и конференций, на которых выступили ведущие мировые специалисты в области системной инженерии и управления жизненным циклом. Указанные мероприятия вызвали большой интерес со стороны отечественного инженерного сообщества, послужили фундаментом для запуска целого ряда инновационных проектов в атомной отрасли, а также способствовали появлению в России отделения INCOSE.

Одним из лекторов, приглашенных РИНСИ для обучения системной инженерии специалистов атомной отрасли, был автор настоящей книги, известный в мире специалист по вычислительным системам и системной инженерии профессор Гарольд «Бад» Лоусон.

Г. Лоусон предлагает отправиться вместе с ним в путешествие по системному ландшафту в целях формирования и развития у читателя способности мыслить и действовать на языке систем. Именно эта способность, по мнению автора, позволяет предприятию выявлять проблемы, относящиеся к системам, делать обоснованные выводы о необходимости системных изменений и рационально и надежно управлять подобными изменениями. В свою очередь, принципы и практика системной инженерии, включая хорошо определенные процессы жизненного цикла систем, выделяются Г. Лоусоном, как надежная основа для успешной реализации решений, связанных с изменениями.

Предлагаемая вниманию читателя книга рассматривается нами, как своего рода флагманское издание. Начиная с этого года, РИНСИ предполагает поддержать публикацию в России ряда наиболее известных в мире книг и руководств по системной инженерии. Кроме этого, мы хотим принять активное участие в формировании современной системы отечественных стандартов по созданию систем и управлению их жизненным циклом.

Выражаю особую благодарность Некоммерческому научному фонду «Институт развития им. Г. П. Щедровицкого» и лично П. Г. Щедровицкому за большой вклад в развитие идей системной инженерии в России.

С глубоким уважением ко всем, кто занят инженерным трудом, с надеждой на возрождение и развитие лучших традиций российской инженерной мысли желаю успехов всем читателям этой книги.

Г. В. Аркадов

Вице-президент Русского института системной инженерии

Предисловие редактора перевода

Уважаемый читатель! Тема организации и управления деятельностью по созданию крупномасштабных инженерных объектов, социотехнических и организационных систем является сегодня одной из наиболее актуальных в области, как инженерных наук, так и в сфере управления проектами. Предлагаемая вашему вниманию книга посвящена тому, как способность мыслить и действовать на языке систем может помочь как государственным, так и частным организациям, а также их сотрудникам в успешном достижении результатов и поставленных целей, а также в эффективном решении своих задач. Комплекс этих вопросов рассматривается автором в свете сочетания системного мышления и системной инженерии.

Системное мышление выделяется автором в качестве ключевого инструмента для выявления проблем, относящихся к системам, а также решения вопросов о необходимости и пользе системных изменений. В свою очередь системная инженерия, рассматривается в книге в качестве основы при осуществлении деятельности на языке систем, в частности, деятельности по рациональному и надежному управлению изменениями.

Системный подход, который сосредотачивает внимание на понимании холистических, общих свойств сложных, комплексных систем как целого, в частности, на взаимосвязях, которые, находясь в развитии, возникают при взаимодействии систем в процессе их функционирования, превратился в ХХ веке в дисциплину, без которой невозможно представить современные теорию и практику целенаправленной человеческой деятельности. В свою очередь системная инженерия как новая прикладная системная методология появилась в середине ХХ века в качестве ответа, с одной стороны, на резкое усложнение научных, технических и управленческих проблем, возникающих при создании систем, а с другой – на рост ответственности за результаты этой деятельности. Результатом успешного развития системной инженерии стало возникновение инженерно-технических методов и стандартов, которые сегодня успешно используются в управлении жизненным циклом сложных систем.

Российский читатель знаком с работами отечественных и зарубежных авторов, в том числе написанными в последние годы, которые посвящены системному подходу и системному мышлению. В тоже время книги по системной инженерии, включая проблематику взаимосвязи этой дисциплины с практикой системного мышления, у нас в последние четверть века практически не издавались.

В нашей стране системная инженерия стала активно развиваться с начала 60-х годов под названием системотехника. Этот термин был введен при переводе на русский язык книги Г. Х. Гуда и Р. Э. Макола «Системотехника. Введение в проектирование больших систем» (System Engineering. An introduction to the design of large-scale systems). Следует отметить, что в период своего становления в СССР, системотехника рассматривалась отечественными специалистами в первую очередь как инструмент для решения комплексных научно-технических проблем, возникающих при создании и производстве сложных систем. С другой стороны, в должной мере осознать, что в основе эффективной деятельности по созданию сложных инженерных объектов лежат не только технические, но и управленческие аспекты этой деятельности у нас не успели. Соответственно роль системной инженерии, как технологии управления, сосредоточенной на контроле процессов полного жизненного цикла в интересах создания эффективных, успешных систем, отвечающих потребностям заинтересованных сторон, не была в должной мере проанализирована в нашей литературе. В дальнейшем события, начавшиеся в 90-х годах прошлого века, почти на 20 лет остановили развитие системной инженерии в нашей стране.

Знакомство с результатами, обмен информацией научного и прикладного характера в сфере сочетания мышления и деятельности на языке систем, системного подхода и системной инженерии представляется особенно важным с учетом необходимости гармонизации, увязки замыслов и творческих достижений специалистов, работающих сегодня в области создания сложных инженерных объектов, социотехнических, а также организационных систем.

В этой связи мы считаем актуальным выход на русском языке книги известного шведского специалиста в области вычислительных систем и системной инженерии проф. Г. Лоусона «Путешествие по системному ландшафту». В этой книге достаточно полно излагается весь комплекс вопросов, связанных с использованием системных понятий и принципов в их взаимосвязи с подходом системной инженерии, а также с положениями международного стандарта ISO/IEC 15288. При этом основное внимание уделяется решению проблем комплексного описания поведения, управления свойствами и характеристиками систем, которые создаются или используются организациями для достижения успеха. Эту книгу можно рассматривать и как источник, содержащий системное изложение понятий и принципов, относящихся к важной области знаний, и как практическое руководство для специалистов, занятых созданием сложных систем различной природы, и как учебное пособие для лиц желающих продвинуться в области системного мышления и системной инженерии.

Важно подчеркнуть и тот факт, что проф. Г. Лоусон активно сотрудничает с российскими организациями, занятыми в сфере создания сложных инженерных объектов. В частности, материалы, содержащиеся в книге, успешно использовались при обучении системной инженерии российских специалистов в области ядерной энергетики. Одним из результатов этого сотрудничества является и предлагаемый российскому читателю перевод книги.

В кратком предисловии нет особой необходимости в сколь-либо подробном разборе положений, содержащихся в отдельных главах и разделах книги, и в дополнительном обосновании высказанных выше соображений о ее ценности. Книгу надо читать.

Перевод книги и подготовка её к изданию осуществлены при поддержке Всероссийского научно-исследовательского института по эксплуатации атомных электростанций (ВНИИАЭС) и Русского института системной инженерии.

Считаю своим приятным долгом выразить благодарность А. Н. Астапенко, С. И. Бойко, М. Р. Когаловскому и А. А. Козлову за помощь и содействие в период подготовки и издания данного труда.

Выражаю также искреннюю признательность д.т.н., проф. А. Ю. Силантьеву, который взял на себя нелегкий труд по прочтению рукописи перевода и сделал ряд ценных замечаний.

Редактор перевода

к. т.н., проф. В. К. Батоврин

E-mail: batovrin@mirea.ru

Предисловие

Способность мыслить и действовать на языке систем является условием, необходимым для руководства частными и государственными организациями и предприятиями, а также для обеспечения функционирования организаций таким образом, чтобы их миссия была успешно реализована, цели достигнуты, а задачи эффективно решены. Мышление на языке систем тесно связано со способностью понимания структуры систем наряду с поведенческими взаимосвязями множества систем в среде функционирования. Возникновение системного мышления, именуемого также системным подходом (systemic approach), относится к 20-м годам прошлого века. Системный подход сформировался благодаря трудам многих авторов и постепенно превратился в мощный инструмент, который может применяться для формирования представления об общих особенностях и закономерностях, свойственных различным типам систем, в частности, для описания динамических связей между множеством систем в процессе их работы.

При помощи системного мышления организации и предприятия могут научиться выявлять проблемы, относящиеся к системам, и на этой основе делать выводы о необходимости системных изменений, а также о потенциальном эффекте, связанном с подобными изменениями. После принятия решения о создании новых систем или о прекращении существования действующих и/или о структурных изменениях в одной или нескольких имеющихся системах, очень важным становится применение действенных способов рационального и надежного управления изменениями. В этой связи принципы системной инженерии, включая хорошо определенные процессы управления жизненным циклом систем, подобные тем, которые определены в международном стандарте ISO/IEC 15288 (Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем), обеспечивают надлежащую основу для управления жизненным циклом любой системы, созданной человеком.

В книге излагаются основные особенности и свойства организационных систем, описывается функционирование систем, а также обращается особое внимание на управление изменениями, которое является одним из важнейших видов деятельности любой организации или предприятия. Поэтому системные понятия и принципы рассматриваются системно, т. е. в проекции системного мышления, подхода системной инженерии и положений стандарта ISO/IEC 15288. В книге также представлена модель управления изменениями, основанная на парадигмах мышления, действия и накопления знаний. При наличии потребности в принятии принципиальных решений, такая модель может применяться на любом уровне организации или предприятия для преодоления проблем и/или рассмотрения возможностей, связанных с особенностями и свойствами систем и/или их состоянием и функционированием.

Основная цель книги – ввести читателей в круг разбираемых проблем, обеспечить понимание и способствовать налаживанию взаимодействия внутри рабочих групп и команд, занятых комплексным описанием поведения и реакций сложных систем и заинтересованных в улучшении управления свойствами и характеристиками систем, которые используются организацией или предприятием для достижения успеха, целей и решения поставленных задач. Конечная цель состоит в том, чтобы содействовать созданию обучающейся организации, которая способна постоянно улучшать свои возможности, думая и действуя на языке систем.

Путешествие

Книга написана в форме путешествия по воображаемому системному ландшафту организации и связанных с ней предприятий. Путешествие проходит по главам-модулям, в которых важные понятия и принципы представлены как знания, необходимые для того, чтобы мыслить и действовать на языке систем. Для лучшего усвоения знаний в конце каждой главы приводится несколько вопросов и упражнений, которые помогают читателю проверить, насколько хорошо он усвоил содержание главы. Такой подход также может и должен использоваться при обучении групп или команд, так как вопросы и упражнения обязательно потребуют практического обсуждения, диалога и будут способствовать накоплению коллективного опыта. Рис. 1, приведенный на следующей странице, кратко характеризует это путешествие.

Введение в системы. Путешествие начинается с раскрытия вездесущности систем и с описания шагов, которые были осуществлены в системном движении, а также с раскрытия междисциплинарной природы систем. Приводится унифицированная модель, иллюстрирующая ключевую роль структуры и поведения в науке, инженерии и других дисциплинах; кроме того вводятся понятия системное мышление и системная инженерия. Затем дается классификация систем по основным типам. В качестве двух элементарных топологий систем выделяются иерархии и сети. Рассматриваются различные точки зрения на системы и представления о них. Подход, предполагающий, что системы не являются реальными и существуют только как описания, представляется как спорный. Кроме того, показывается, что организация и связанные с ней предприятия могут добиваться результата, достигать целей и решать задачи на основе использования систем как активов. Системные активы описываются как устойчивые, предназначенные для длительного применения системы, они противопоставляются ситуационным системам, которые создаются в ответ на возникновение проблем или возможностей, а также реагирующим системам, которые создаются в ответ на вызовы, связанные с появлением альтернативных возможностей или проблемных ситуаций.

Рис. 1. Путешествие, которое скоро начнется

Показано, что ответом на возникновение сложной кризисной ситуации может послужить объединение отдельных независимо функционирующих систем в систему систем, кроме того, такое объединение целесообразно для создания развивающегося предприятия. Приводится базовая модель изменений, основное внимание в которой уделяется структурным и функциональным изменениям, а также сбору знаний с помощью механизмов прямой и обратной связи. Указываются различные источники сложностей, мешающих формированию целостного представления о системах. Наконец, предложенное в первой главе неформальное введение в системы формализуется в форме «набора для выживания», представляющего собой совокупность небольшого числа конкретных системных понятий, а также универсальной мысленной модели и нескольких принципов. Читатель всегда должен помнить об этом наборе, так как он используется в книге для описания ситуаций, относящихся ко всем типам систем.

Мышление на языке систем. Описано системное мышление, которое в процессе своего развития, начиная с 20-х годов прошлого столетия, превратилось в самостоятельную дисциплину, называемую также системным подходом. Системное мышление сосредоточено, прежде всего, на использовании целостного представления, которое служит для понимания динамики взаимодействия между множеством систем в процессе их функционирования. Именно такой подход позволяет выявить возможные пути системного развития и связанные с этим проблемы. Цели системного мышления представлены наряду с инструментами его практической реализации. Описывается различие между «жесткими» и «мягкими» системами. Важнейшим аспектом системного мышления является моделирование, для которого существует множество методов и инструментов, начиная от структурирования текста и использования различных графических представлений, использующихся для качественного анализа, и до моделей, элементы которых могут быть описаны на различных языках программирования, и использованы в качестве основы количественного анализа посредством имитации. Описываются несколько подходов, в том числе: метод «Пять Почему», диаграммы влияния, язык причинно-следственных связей, обратных связей и запаздывания реакции Питера Сенге (Peter Senge), методология Rich Pictures (Богатые картинки), метод системограмм (Systemigrams) и методы имитационного моделирования STELLA и iThink. Питер Чекланд (Peter Checkland), один из известных специалистов в области системного мышления, в разработанной им методологии устанавливает связь между мышлением и деятельностью, которую он назвал методологией мягких систем (Soft System Methodology, SSM). Рассматривается сущность экспериментального исследования, из которого вытекает потребность в SSM, а также модель SSM, введенная Чекландом. Наконец, представлено несколько общих принципов, которые необходимо помнить применительно к системному мышлению.

Деятельность на языке систем. Описывается парадигма, которая использует два хорошо известных цикла, а именно цикл OODA (Observe, Orient, Decide, Act – Наблюдай, Ориентируйся, Решай, Действуй) и цикл Деминга PDCA (Plan, Do, Check, Act – Планируй, Делай, Проверяй, Действуй). Эти циклы объединяются в модель управления изменениями, которая удобна для обеспечения непрерывности деятельности, связанной с владением ситуацией и принятием решений, т. е. деятельности, относящейся к отдельному конкретному проекту и связанной с управляемым и надежным осуществлением изменений. Показаны истоки дисциплины системная инженерия и её важность для осуществления изменений в системах. В центре внимания системной инженерии лежит управление жизненным циклом систем путем использования процессов. Показано, как организован жизненный цикл системы, представляющей интерес для заинтересованных сторон, в привязке к этапам жизненного цикла и системам обеспечения. Рассматривается стандарт ISO/IEC 15288, разработанный для того, чтобы обеспечить основу для международной торговли системными продуктами и услугами. Данный стандарт предоставляет средства для определения систем, выделения их границ, а также описывает ключевые процессы, применяемые при управлении жизненным циклом систем. Приводится пример применения данного стандарта, а также описание того, как он может быть адаптирован для удовлетворения конкретных потребностей организаций, предприятий, проектов и соглашений. Стандарт содержит четкие определения, относящиеся к системам, и учитывает потребности различных сторон и групп, связанных с системами. Тем самым, ISO/IEC 15288 способствует системному мышлению, однако его основное значение состоит в том, что стандарт является незаменимым руководством при осуществлении деятельности на языке систем.

Система: описания и реализации. В этой главе подчеркивается важность понимания принципиальных различий между описаниями систем и их реализациями в виде продукции и услуг. В первую очередь дается представление о том, что ключевые рабочие результаты процессов следует рассматривать как следующие друг за другом версии целевой системы. Подчеркивается важность выбора работоспособных концепции и принципов, а также важность достижения баланса при использовании архитектурного и процессного подходов, других методов и инструментов на протяжении жизненного цикла. Затем происходит переход от рассмотрения жизненных циклов к описанию трех фундаментальных преобразований (Определение, Производство и Эксплуатация) и применяется универсальная мысленная модель, позволяющая в зависимости от ситуации выделить цели и задачи, необходимые для формирования этапов работ в рамках проектов, связанных с созданием систем. Описываются различные важные аспекты жизненного цикла, включая границы проекта, преобразование требований в описание архитектуры, исходные версии и конфигурации, изготовленные продукты и особенности эксплуатации. Важность системной архитектуры подтверждается основными положениями международного стандарта ISO/IEC 42010 (Описание архитектуры). Вводятся понятия и принципы Упрощенного руководства по архитектуре (Light-Weight Architectural Framework, LAF), содержащего описания связанных с архитектурой результатов работы основных сторон, принимающих участие в создании системы. Затем рассматривается важный вопрос о праве собственности на модели, чертежи и другие результаты определения (описания) системы, а также на системную продукцию и услуги и описывается влияние на них коммерческой деятельности. Наконец, показываются отношения в цепочках поставок, которые возникают в рамках коммерческой деятельности, имеющей отношение к системной продукции и услугам на различных стадиях и этапах жизненного цикла систем.

Управление изменениями. Предметом обсуждения в данной главе является способность к планированию и осуществлению изменений. Даются пояснения в отношении модели обратной связи в кибернетической системе, которая состоит из управляющего и управляемого элементов, наряду с измерительным элементом. Вводится представление о том, как следует применять организационную кибернетику по Стаффорду Биру (Stafford Beer). Затем демонстрируется, что модель управления изменениями фактически является кибернетической системой. Измерение, объективная оценка влияния изменений необходимы для того, чтобы определить, были ли достигнуты установленные цели, а также для того, чтобы принять решение о необходимости дальнейших изменений. Рассматриваются различные типы измерений, пригодные для продукции, услуг и процессов. Описываются важность принятия непротиворечивых решений, а также последствия принятия неправильных решений, так называемый энтропийный эффект. Дается руководство по управлению изменениями в соответствии с рекомендациями стандарта ISO/IEC 15288. Наконец, описывается уточнение OODA в отношении модели изменений, в частности, рассматривается разновидность этой модели, известная как DOODA (Динамическая OODA), предназначенная для быстрого принятия решений в процессе руководства и управления (Command and Control operations).

Управление жизненным циклом систем. Эта глава начинается с рассмотрения различий между управлением (management) и руководством (leadership) применительно к системам. Описывается роль подразделений по контролю за внесением изменений применительно к универсальной модели изменений. Представлены с пояснениями различные типы систем с различной продолжительностью жизненных циклов. Дополнительному рассмотрению и переосмыслению подвергается тема системы систем, в частности, обсуждаются вопросы, связанные с правом собственности. Углубленный анализ модели жизненного цикла, основанный на её представлении в виде Т-модели, дает представление о том, как применять стандарт ISO/IEC 15288 в различных ситуациях. Описываются концепции итеративной разработки и реализации систем, а также инкрементного, поэтапного приобретения. Иллюстрируются свойства таких хорошо известных моделей, как V-модель и спиральная модель. Рассматриваются роли и обязанности, которые должны брать на себя различные стороны в течение жизненного цикла. Описывается подход к интеграции моделей жизненного цикла и процессов жизненного цикла, а также необходимые для этого методы и инструменты. Наконец, дается описание жизненных циклов продукции с точки зрения предприятия и уточняется связь между управлением жизненным циклом системы и продукции, включая интегрированную логистическую систему.

Данные, информация и знания. Крайне важно усвоить связанные с системами знания, которые могут быть использованы для принятия обоснованных, компетентных решений, касающихся изменений. Поэтому в этой главе внимание уделяется пониманию смысла, который вкладывается в понятия данные, информация, знания и даже мудрость, а также взаимосвязям между этими понятиями. Представление информации также включает в себя различные формы компьютерных мультимедиа. Рассматривается качество информации, которая жизненно необходима для мышления и действия на языке систем; описывается классификация информации на основе таксономий и онтологий. Сбор данных, информации и знаний в течение жизненного цикла системы описывается как важный вклад в интеллектуальный капитал организации и предприятий. Показана важность построения информационных моделей. Описывается и поясняется роль креативного мышления как средства, способствующего получению новых знаний, относящихся к проблемам и возможностям. Наконец, рассматриваются пять факторов, описанных Питером Сенге, и являющихся основными принципами обучающейся организации, а именно: личное мастерство, мысленные модели, общее видение, коллективное, командное обучение и системное мышление.

Организации и предприятия как системы. На этой последней остановке путешествия становится ясно, что организация и/или предприятия являются системами, состоящими из элементов и связей между ними, и поэтому управление их жизненными циклами столь же необходимо. Описывается роль менеджеров как владельцев систем. Дается представление об архитектуре предприятия как совокупности архитектур систем, связанных с организацией. Для решения проблем, связанных с растущей сложностью архитектур предприятия, предлагается применение упрощенного руководства по архитектуре. Описывается стратегия проведения изменений в организации и обсуждается вопрос о том, почему изменения в системах зачастую не приводят к достижению поставленных целей. Показывается, как путешествие по системному ландшафту способствовало реализации таких важных принципов управления качеством ISO 9000, как ориентация на потребителя, ответственность руководства, вовлечение персонала, процессный подход, системный подход к управлению, непрерывное улучшение, основанный на фактах подход к принятию решений и взаимовыгодные отношения с поставщиком. Наконец, приводится стратегия применения стандартов управления системами, в частности, стандартов ISO 9001 и ISO 14001.

При подведении итогов делаются выводы о выгодах, получаемых благодаря совместному использованию независимых системных представлений в системном ландшафте организаций и предприятий в их составе.

Экскурсии. В путешествии мы будем совершать экскурсии, во время которых с помощью учебных примеров сможем лучше разобраться в том, как применяются концепции и принципы мышления и действия на языке систем. Три экскурсии будут посвящены знакомству с опытом проектов, реализованных слушателями курса, а одна – знакомству с результатами разработки системной архитектуры, выполненной автором. Это:

• учебный пример по кризисному управлению;

• учебный пример по совершенствованию структуры организации;

• учебный пример по архитектурным концепциям и принципам;

• учебный пример по онтологиям управления жизненным циклом.

Выражение признательности

Многие люди прямо и косвенно способствовали написанию этой книги. Так как жизнь это опыт, который обучает, автор в процессе своей профессиональной карьеры, начавшейся в конце 50-х годов прошлого века, встречался с различными проблемами и ситуациями, связанными с системами. Поэтому я бы хотел поблагодарить всех моих коллег, с которыми работал в компьютерной отрасли, в учебных заведениях, а также во время моей консультационной деятельности в области систем во многих частных и государственных организациях, за их как непосредственный, так и косвенный вклад в мои знания о системах. В частности, я рад признать огромное влияние моего первого начальника и наставника, легендарного контр-адмирала доктора Грейс Мюррей Хоппер (ныне покойной), которая, будучи пионером в компьютерной отрасли, научила меня быть исследователем, стремиться обрести более глубокое понимание и всегда подвергать сомнению существующее положение вещей, что помогло мне сделать отличный старт в моем собственном путешествии в мир сложных систем.

В 1996 году как глава шведской делегации, а в 1999 году еще и в качестве выбранного архитектора стандарта ISO/IEC 15288 (Процессы жизненного цикла систем), разрабатывавшегося Рабочей группой 7 Седьмого подкомитета первого объединенного технического комитета ИСО и МЭК (WG7/SC7/JTC1/ISO/IEC), я по просьбе доктора Рагу Сингха начал участвовать в работе этой группы и благодарен ему за проницательность, способствовавшую запуску этого важного проекта по разработке международных стандартов. Спонсорами этой деятельности стали шведское Управление оборонных поставок (FMV) и шведские управления по развитию NUTEK и VINNOVA. Поэтому я выражаю свою благодарность Ингмару Карлссону и другим сотрудникам FMV за их постоянную поддержку, а также Карлу-Эйнару Сьедину из NUTEK, а позднее из VINNOVA за его поддержку. Я хочу поблагодарить всех моих коллег по работе в рамках проекта Рабочей группы 7 за многие часы плодотворных дискуссий на заседаниях во всех частях света. В частности, я благодарю Стюарта Арнольда, редактора данного стандарта, за наше тесное сотрудничество в создании и защите концепций и принципов, лежащих в основе архитектуры 15288, а также Стэна Меджи и Дуга Тиеле, руководивших этой деятельностью наилучшим образом.

Есть несколько человек, каждый из которых внес существенный вклад в системное мышление. Поиск в Интернете по данной теме выдает тысячи ссылок, имеющих отношение к этому вопросу. В частности, меня вдохновила новаторская работа Питера Сенге «Пятая дисциплина», в том числе разделы, посвященные системному мышлению и основам обучающейся организации. Я многое почерпнул из работы Роберта Флада, который придал более глубокий смысл работам Сенге и других, и в том числе представил собственные идеи в своем труде «Переосмысливая пятую дисциплину». Мой коллега по Технологическому Институту Стивенса (Stevens Institute of Technology) Джон Боардмэн в значительной степени способствовал разработке диаграмм, представляющих сложные ситуации в форме системограмм, которые описаны в книге «Системное мышление: Решение проблем 21-го века», написанной в соавторстве с Брайаном Сосером, книге, которая заставляет думать. Еще одним источником вдохновения послужили работы Питера Чекланда, так называемая методология мягких систем, которая развивалась долгие годы и продемонстрировала, как можно использовать системное мышление применительно к нетехническим системам. Написанию и изданию данной книги помогли также работы других системных мыслителей, в том числе Рассела Акоффа, Росса Эшби, Стаффорда Бира, Джея Форрестера и Уэста Черчмэна. Позднее меня вдохновили работы еще одного пионера в области системного мышления, Георгия Петровича Щедровицкого, который был первым, изучавшим эту тему в России.

В последнее время я имел возможность исследовать основные вопросы управления изменениями. В этой связи я хочу поблагодарить сотрудника шведского Управления оборонных поставок Йохана Бендза за тесное сотрудничество в ходе формирования ранних версий модели управления изменениями, а также за оживленные дискуссии по принципиальным вопросам, касающимся систем. Совместно с Леннартом Кастенхагом из Svenska Kraftnat и Госта Энбергом из правительства округа Стокгольм были разработаны несколько важных идей, касающихся применения стандарта ISO/IEC 15288 для управления ИТ в рамках проекта Egiden. Моя благодарность доктору Динешу Верма из Технологического Института Стивенса за его предложение разработать выпускной учебный курс по системному мышлению в институте Стивенса, где были использованы более ранние версии этой книги. Я хочу также поблагодарить Джека Робинсона и его коллег из департамента ИТ правительства округа Стокгольм за их интерес к использованию понятий, представленных в более ранних версиях этой книги.

Выпускной учебный курс и курс для работников, повышающих свою квалификацию, которые послужили стимулом к написанию этой книги, были прочитаны несколько раз в США и Швеции, и я благодарен Стену и Аните Эндлер из Университета г. Шёвде, Аните Коллербауэр из Стокгольмского университета, Андреасу Эрмедалю из университета Мэлардален, Питеру Габриэльсону из шведского Управления оборонных поставок, Берндту Брехмеру, Перу-Арне Перссону и Матсу Перссону из Шведского национального военного колледжа, а также Йану-Инге Свенссену из Академии имени Фольке Бернадотт за их помощь в организации данного курса в Швеции.

Я выражаю глубокую благодарность всем слушателям курса за то, что от них я многое узнал о тех областях, о которых ранее не знал ничего. Как показали многие реализованные мною проекты, системы поистине универсальны. Результаты некоторых проектов приведены в данной книге, в частности, в качестве трех учебных примеров. Я благодарю моих коллег по компании Syntell AB Стюарта Эллисона, Джоанаса Андерссона, Ульфа Карлссона, Майка Коста, Асмуса Пандикова, Тома Стрэндберга и других за многочисленные интересные дискуссии. Благодарю управляющего директора компании Syntell AB Матса Бьоркерота за обеспечение условий для проведения консультаций, в которых понятия и идеи, представленные в данной книге, применялись в различных ситуациях в отношении конкретных организаций и предприятий. Наконец, огромная благодарность Матсу Перссону за его неоценимую помощь в подготовке рисунков и форматировании этой книги, и моему коллеге по Технологическому Институту Стивенса Джону Уэйду за тщательный анализ данной книги.

Особая благодарность Кристеру Йадерлунду (ныне покойному), шведскому пионеру в области компьютерных технологий и истинному профессионалу в области мышления и деятельности на языке систем. Он часто уподоблял системы калейдоскопу, т. е. в зависимости от того, как вы его повернете, система представляется наблюдателю в виде различных структур, передающих различные аспекты поведения. По мере того, как читатель будет изучать изложенный в книге материал, эта калейдоскопическая точка зрения на системы постепенно станет очевидной.

Наконец, я благодарю мою жену Аннику и моих детей Адриана и Жасмин за их терпение, помощь и поддержку в течение многих лет преподавания курсов по данной тематике, которые и привели к написанию этой книги.

Желаю занимательного чтения и понимания во время путешествия по системному ландшафту.

Гарольд «Бад» Лоусон

Лидинго, Швеция

Глава 1. Введение в системы

«О системе так много разговоров и так мало понимания».

Пирсиг Р. M., Дзэн и искусство ухода за мотоциклом, 1974 г.

Существует очень мало слов, которые могут иметь столько толкований, сколько имеет слово «система». Что такое система? В значительной степени это вопрос восприятия. И тем не менее, мы все используем это слово, описывая чего-либо основополагающее. Солнечная система, климатическая система, энергетическая система, политическая система, образовательная система, система технических средств, программная система, система автомобиля, финансовая система, санитарная система, система управления, градостроительная система, законодательная система, социальная система и т. д. Совершенно ясно, что системы, хотя часто и являются абстрактными по своей природе, в некотором смысле постоянно присутствуют и воздействуют на нас. Важно отметить, что некоторые системы, в частности солнечная система и климатическая система, являются природными, в то время, как все остальные системы, приведенные в качестве примера, созданы человеком.

Наше понимание систем, в частности сложных систем, в лучшем случае поверхностно, как отмечено в цитате из Пирсига [Pirsig, 1974]. Для всех систем, за исключением тривиальных, полное понимание практически невозможно. Таким образом, мы живем с тем, что наше осмысление лежит где-то между таинством и полным постижением [Flood, 1998]. Эта неопределенность часто вызывает смешанные чувства в отношении систем. Совершив путешествие, которое предлагается в этой книге, читатель сможет открыть для себя существенную часть тайны и стать более осведомленным в отношении систем а, может быть и в какой-то мере постичь их.

Системы находятся повсюду

Австрийский биолог Людвиг фон Берталанфи [von Bertalanffy, 1968], которого многие считают отцом современного системного мышления, указывает на тот факт, что системы находятся повсюду. Мы не всегда можем формализовать наше представление о системах, но мы определенно ощущаем их воздействие. Никто из нас никогда не забудет системное влияние международного финансового кризиса осенью 2008 года. Системы, тесно связанные между собой, могут оказывать сильное причинно-следственное влияние друг на друга. Давайте сначала рассмотрим историю определения и формализации систем, основополагающие системные понятия, а также вездесущность систем во всех сферах деятельности.

Системное движение

На протяжении 20-го века в области исследования систем был получен ряд ключевых результатов. В частности, во время Второй мировой войны и после нее возросло осознание важности изучения и понимания сложных сущностей, состоящих из множества элементов. Это движение становится всё более активным и привлекает всё больше внимания исследователей и практиков. Принимая во внимание сложность современного общества, можно задать вопрос: Почему для того, чтобы добиться концентрации внимания на этой жизненно важной области, понадобилось так много времени? Существует ли активное системное движение? Как оно осуществляется?

Сосредоточение внимания на целостных, холистических свойствах сущностей не является чем-то новым. В самом деле, греческие философы, в частности Аристотель, указывали на необходимость учета множества факторов для объяснения Вселенной. Так, работы Аристотеля по физике, логике, метафизике, этике, политике и биологии включали в себя наблюдения о необходимости принятия во внимание целостных свойств. Это первое представление о целостности сохранилось до 17-го века. Затем наступила научная революция. Под влиянием необходимости доказать или опровергнуть конкретную гипотезу в работах таких ученых, как Кеплер, Галилей, Бэкон и Декарт, начал развиваться научный метод.

Для научных методов, которые развивались начиная с 17-го века и в последующие годы, характерно стремление обособить один или несколько элементов изучаемого явления. Такое представление, сводящееся к элементам, которые могут быть изучены отдельно, и гипотезе, которая может быть доказана или опровергнута, фактически препятствовало развитию целостного системного мышления. Разумеется, были некоторые исключения, когда рассматривалось более широкое представление природного явления, что способствовало более широкому пониманию законов природы. Исаак Ньютон дал первое научное объяснение Вселенной с учетом движения Земли и Луны, что привело к изобретению им исчисления как математического инструмента. Ньютоновское представление превалировало вплоть до смены основной парадигмы в науке вследствие важных обобщений, представленных Альбертом Эйнштейном в его теории относительности.

В 20-х годах прошлого века Людвиг фон Берталанфи указал на аналогии между целостными свойствами биологических и других систем, и появилось современное системное движение. Л. Берталанфи применил свои научные наблюдения к большому количеству систем, в том числе к системам организационно-административного управления и к организациям [von Bertalanffy, 1968]. Чекланд [Checkland, 1993], а также Скиттнер [Skyttner, 2001] дают отличные исторические резюме системного мышления, а также научного движения, начавшегося с работ античных греков и развившихся в современные представления о системах.

Сегодня ясно, что активное системное движение существует. Это понятно, даже с учетом того, что сложно достигнуть однозначного понимания, что собой представляет системное движение, что включает в себя, и следует ли что-нибудь из него исключить. В данной книге мы рассмотрим некоторые из основных достижений системного движения с целью увидеть, как они отразились в теории и практической деятельности.

Основополагающие свойства

В данной главе мы вводим набор понятий и принципов, которые дадут вам возможность мыслить и действовать на языке систем. Понимание и использование понятий и принципов является наиболее важным аспектом данной книги, поскольку это влияет на нашу способность увидеть системные аспекты для систем любого типа и обсуждать с другими людьми проблемы и возможности, связанные с системами. Мы начнем с наиболее важной, фундаментальной концепции.

«Мы полагаем, что сущность системы – это целостность, соединение вместе различных частей и связей, которые они образуют, для получения нового целого…»

Джон Боардмэн и Брайан Сосер [Boardman and Sauser, 2008]

Первое фундаментальное понятие целостность[1] позволяет нам признать, что, как это и полагал фон Берталанфи, системы находятся повсюду. Понятие целостности приводит нас к двум следующим важным понятиям, а именно: структура и поведение.

Структура и поведение являются основными свойствами всех созданных человеком систем. Структура системы – статическое свойство, относящееся к компонентам системы и их связям между собой. Поведение – динамическое свойство, относящееся к воздействию, эффекту производимому системой в процессе функционирования.

Еще одно фундаментальное свойство, приписываемое системам, – это свойство эмерджентности, т. е. появления у системы новых качеств, которых не было у компонентов системы. Эмерджентность проявляется как в предсказуемом, так и в непредсказуемом поведении системы в процессе её функционирования и/или в особенностях взаимодействия со средой, в которой находится система. Это фундаментальное понятие отражено в следующей цитате Питера Чекланда.

«Целые сущности проявляют свойства, которые имеют смысл только применительно к целому, а не к его частям…»

Питер Чекланд [Checkland, 1999]

Независимость подхода

Вездесущность систем подразумевает, что понимание системных свойств и использование систем не зависят от того, в рамках какой дисциплины рассматриваются системы. Например, в случае сложных систем коллективное понимание динамики поведения системы наряду с различными аспектами управления её жизненным циклом часто является результатом междисциплинарных усилий. Для того чтобы нейтрализовать влияние отдельной конкретной дисциплины и сосредоточиться на системном содержании, крайне важно сформировать общую, единую основу мышления и деятельности для отдельных лиц и групп, являющихся специалистами в различных областях, имеющих различную специальную подготовку и обладающих различными знаниями, квалификацией и способностями. Важные аспекты формирования такой общей, единой, унифицированной основы показаны на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Связь науки и инженерии со структурой и поведением

Отрасли знаний, связанные с наукой и инженерией, имеют дело с фундаментальными системными концепциями структуры и поведения. Применительно к научным дисциплинам ученый наблюдает за поведением (природных или созданных людьми систем), а затем пытается найти и описать структуры (с использованием специального «языка»), которые объясняют это поведение. Применительно к инженерным дисциплинам инженер на основании потребности в достижении определенного (специфицированного) поведения, разрабатывает и проектирует структуры, которые будучи изготовленными и введенными в строй демонстрируют способность отвечать поведенческим требованиям.

Для иллюстрации разницы в подходах к структурам и поведению рассмотрим перечисленные ниже дисциплины, некоторые из которых традиционно ассоциируются с естественными науками, другие имеют слово «наука» в названии, а третьи представляют широкое разнообразие инженерных дисциплин.

В качестве упражнения читатель может рассмотреть, как эти дисциплины отображаются в научном и техническом представлении структур и поведения, показанных на рис. 1.1. Дисциплины, приведенные в примерах, имеют научную или инженерную связь со структурами и поведением, однако это может быть не столь очевидно в других отраслях. Например, интересно поразмышлять о том, как искусство связано с наукой и инженерией. Есть по крайней мере две возможные связи:

• Структуры, доставляющие эстетическое наслаждение и являющиеся ценными в глазах наблюдающего за ними. Например, в природе радуга – привлекательная структура. А для математика привлекательной может быть структура доказательства. Для разработчика программного обеспечения привлекательным может быть понятный алгоритм, на основе которого легко обеспечить желаемое поведение.

• Еще одна связь вытекает из понятия «мастер». Им обычно характеризуют человека, искушенного в своей деятельности. В большинстве своем мастера могут создавать структуры, удовлетворяющие потребностям, и, таким образом, они профессионально становятся похожими на инженеров. Однако истинные мастера в большинстве случаев способны наблюдать, а затем на этой основе находить и описывать подходящие структуры.

Связь с искусством вводит важное понятие стиля в деятельность, связанную с системами. Читателю предлагается рассмотреть другие связи между наукой и искусством, а также инженерией и искусством. Затем рассмотрите структурные и поведенческие связи в таких дисциплинах, как медицина, психология, социология или других известных вам областях.

Системное мышление и системная инженерия

Становится ясным, что предмет всех дисциплин может быть так или иначе связан с некоторыми системными аспектами. В самом деле, у нас всех есть системное мышление и все мы системные инженеры в том смысле, что постоянно думаем и действуем в ответ на системные ситуации, которые влияют на нашу повседневную жизнь. Понимание основных концепций дисциплин «Системное мышление» и «Системная инженерия» в теории и на практике предоставляет средства для превращения систем в точку сосредоточения внимания (объект первого класса), которая может использоваться для улучшения нашей возможности разобраться со сложными системами в любой сфере деятельности.

Мышление на языке систем тесно связано с наблюдением динамического поведения систем в процессе функционирования и поэтому перекликается с научной (левой) частью рис. 1.1. Однако в противоположность научному методу, связанному с попыткой свести поведение к элементам, изучаемым изолированно друг от друга, системное мышление основано на наблюдении и описании целостного поведения множества систем и их элементов.

Совершение действий на языке систем подразумевает создание (инженерную разработку) структуры одной или нескольких систем, представляющих интерес, и поэтому тесно связано с инженерной (правой) частью рис. 1.1. Это естественным образом приводит нас к цели нашего путешествия по системному ландшафту, т. е. к объединению системного мышления и системной инженерии. Действительно, они связаны между собой. Не имеет смысла просто использовать системное мышление, не научившись оценивать альтернативные структурные улучшения и формулировать цели и составлять планы для улучшений в системах. С другой стороны, совершение действий на языке систем посредством системной инженерии без понимания причин, лежащих в основе действий и их последствий, также не имеет смысла. Итак, естественное объединение мышления и совершения действий на языке систем приводит к необходимости принятия решений и управления изменениями, что будет подробно рассмотрено в процессе нашего путешествия по системному ландшафту.

Классификация систем

Таксономия будет полезным инструментом для структурирования системного путешествия, предпринимаемого в этой книге. Поскольку полное перечисление систем в целом невозможно, постольку точка зрения на системы в значительной степени зависит от контекста. С другой стороны, в практических целях перечисление систем, представляющих интерес для достижения конкретной цели, весьма важно и может быть сделано. Вместо исчерпывающей таксономии можно использовать классификацию Чекланда [Checkland, 1993], которая обеспечивает полезную отправную точку для того, чтобы сосредоточиться на различных типах систем. Читатель должен обратить внимание, что системы могут быть отнесены к одной или нескольким из следующих четырех категорий.

• Естественные (природные) системы. Эти системы имеют природное происхождение и являются таковыми в результате влияния сил и процессов, характеризующих Вселенную. Они не могут быть иными, чем есть, поскольку принципы и законы природы не являются переменчивыми.

• Физические системы с установленными границами (далее – физические системы). Эти системы являются результатом сознательной разработки, направленной на удовлетворение определенной цели человека. Они состоят из физических элементов, которые имеют хорошо определенные взаимосвязи.

• Абстрактные системы с установленными границами (далее – абстрактные системы). Эти системы не содержат физических артефактов, при этом они разработаны людьми, чтобы служить для некоторой разъяснительной цели. Абстрактные системы могут включать математические описания, стихи или философские системы. Подобные системы представляют собой упорядоченный продукт деятельности человеческого сознания. Определения систем, состоящих из функций и/или возможностей в качестве элементов, являются примерами абстракций, которые позднее могут быть зафиксированы в других созданных человеком системных формах, например в физической форме или в виде конкретных человеческих действий.

• Системы человеческой деятельности. Эти системы наблюдаются в мире бесчисленных видов человеческих действий, которые более или менее упорядочены с учетом некоторой цели или миссии, лежащей в основе деятельности. На одном краю здесь находится система, состоящая из человека, размахивающего молотком, а на другом – международные политические системы, необходимые для того, чтобы жизнь оставалась терпимой на нашей маленькой планете. Такие системы будут включать в себя заранее определенные множества процессов, состоящих из видов деятельности (которые в явном виде не определены Чекландом), а также множества видов деятельности, рассматриваемых с конкретной точки зрения заинтересованных сторон.

Заметим, что программные системы являются гибридом абстрактных и физических систем, поскольку из абстрактных описаний, использующих какую-то форму языка, или с помощью модели программа-транслятор генерирует код программы, который, будучи объединенным с компьютером (физическая система) и будучи исполненным, порождает эмерджентное поведение. Также используется термин «программно-интенсивная система», который применяется для описания систем, состоящих главным образом из программного обеспечения, но помимо этого содержащих и другие элементы: физические элементы и часто элементы человеческой деятельности.

В этой книге основное внимание уделяется системам, созданным человеком, и системным ситуациям, которые важны как для отдельных людей, так и для групп людей, в том числе частных и государственных организаций и их предприятий, важны для развития способностей к обучению мыслить и действовать на языке систем. Таким образом, понимание физических систем, абстрактных систем, программных систем и систем человеческой деятельности одинаково важно для достижения данной цели. Естественно, не исключаются и природные системы, поскольку природные элементы могут быть включены в состав систем, создаваемых человеком, в качестве её элементов или как элементы среды, в которой функционирует рукотворная система.

Топология систем

Существует две фундаментальных системных топологии, которые закладывают основу обеспечения целостности: иерархия и сеть, показанные на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Иерархическая и сетевая системные топологии

Иерархическая топология – это результат применения определенного принципа, который используется для удовлетворения определенной потребности. Этот принцип предполагает выполнение анализа, в процессе которого система подвергается декомпозиции на отдельные составляющие элементы на двух или более уровнях. В результате подобной декомпозиции формируется логическая основа для понимания, а также для разбиения на составляющие, разработки, компоновки и управления системой надлежащим образом. Подобная топология является типичной при плановой разработке продукции (физической и/или абстрактной), она также может быть использована при планировании развития организации, предприятия и даже проекта. В частности, использование иерархии применительно к организационной структуре человеческой деятельности вполне обычно для объяснения того, кто несет ответственность за части системы, за работу, которая должна быть выполнена в системе, а также для установления субординации (кто кому подчиняется).

Сетевая топология может быть использована для того, чтобы отразить основные свойства различных физических систем; например, коммунальных сетей, сетей автомобильных дорог, железнодорожных путей, сетей передачи электроэнергии, связи и, разумеется, Интернета. На более высоком уровне сетевые топологии могут отражать определенные абстракции, такие, как, например, возможности или функции, которые должны быть обеспечены, и, как утверждалось ранее, могут затем составить основу при выборе способов физической реализации системы. Такие физические или абстрактные системы обычно разрабатываются с учетом возможных изменений; т. е. топология меняется с течением времени по мере добавления или устранения узлов и/или связей.

Сетевая топология также связана с системами человеческой деятельности, в том числе с социальными системами, где с её помощью могут отражаться различные формы отношений между людьми (отдельными лицами и/или группами) как элементами системы. Подобные системы могут возникать как в плановом порядке, так и без плана как ответ на вновь возникшую ситуацию. Если система человеческой деятельности спланирована как сетевая, то она может использоваться для регулирования отношений. С другой стороны, сетевая топология может возникнуть при появлении новых элементов или взаимосвязей, и в таком случае с её помощью можно пытаться проиллюстрировать даже сложные, конфликтные межличностные отношения. Сети возникают как ответ на проблемные ситуации, когда множество элементов опасно взаимодействуют. Например, террорист, бомба, метро и пассажиры становятся элементами опасной сети элементов и взаимоотношений.

Эти две системные топологии сами по себе не являются исключительными. Совершенно ясно, что организация, описанная как иерархия, не всегда функционирует в соответствии со строго установленными отношениями подчиненности. Сети, даже если они не определены формально, возникают в отношениях между отдельными лицами и группами, которые обеспечивают необходимые элементы и связи для того, чтобы сделать дело. Кроме того, вполне понятно, что отдельные элементы в физической сети, такие, как, например, трансформатор в электросети, являются изделиями, оказывающими услуги, и они были задуманы и разработаны как системы для достижения конкретной цели или удовлетворения конкретной потребности. Эти элементы сами по себе являются системами, которые могут быть подвергнуты декомпозиции, построены и находиться под управлением в соответствии с некоторой иерархией.

Множество точек зрения и представлений

«Система – это способ смотреть на мир…, любая система является точкой зрения одного или нескольких наблюдателей».

Джеральд Уэйнберг [Weinberg, 2001]

В соответствии со свойством целостности, сформулированным Боардмэном и Сосером, а также с представлением Уэйнберга, любая совокупность элементов (частей), находящихся во взаимосвязи между собой, может быть определена как система. С учетом представлений, интересов и целей заинтересованных сторон (т. е. точек зрения), отдельные лица, группы, команды, организации и предприятия будут видеть системы по-разному. Пример подобного калейдоскопического, многократно и быстро меняющегося представления о системах приведен на рис. 1.3.

Физические системы, абстрактные системы, программные системы и даже некоторые системы человеческой деятельности могут рассматриваться одними лицами как активы, другими как изделия или продукция, третьими как услуги с добавленной стоимостью. В соответствии с этими представлениями и на основе понимания своих ролей и зон ответственности как отдельных лиц, групп, команд, организаций и предприятий стороны имеют точки зрения на определенную систему, отражающие их интересы (как собственника, приобретателя, разработчика, пользователя или специалиста по техническому обслуживанию). Такие системы планируются, разрабатываются и используются для достижения какой-то определенной цели.

В отличие от планируемых систем ситуационные системы возникают в результате динамических взаимодействий нескольких систем (включая природные системы) в процессе работы. В этих системах за основу может быть взята деятельность человека, подобная работе молотком, политическая ситуация, чрезвычайная ситуация или кризис (например, пожар, цунами, ураган, террористический акт и т. д.). Как показано на рисунке, могут возникнуть различные представления, отражающие различные точки зрения, которые связаны с интересами, обусловленными системной ситуацией (например, точки зрения, ответственных за возникновение ситуации, ответственных за реагирование на ситуацию, участников ситуации или находящихся под влиянием ситуации).

Рис. 1.3. Множество точек зрения и представлений

Существуют ли системы на самом деле?

Независимо от точек зрения и представлений, связанных с системами или их топологиями, кто-то может задать интересный вопрос: Существуют ли системы на самом деле?

Вопрос может показаться философским, но попробуем использовать этот ракурс для иллюстрации точки зрения на системы. В приведенной выше классификации Чекланда отмечалось, что естественные (природные) системы являются такими, как они есть. Тем не менее, все другие формы планируемых или ситуационных систем, а именно различные физические системы, абстрактные системы и системы человеческой деятельности либо являются продукцией, созданной в результате творческой деятельности людей, либо порождены возникшей ситуацией.

Более конкретно, продукция, созданная людьми, например самолет, система двигателя, фюзеляж и другие, могут воскресить в памяти представление о чем-то, что реально существует и что можно потрогать. С другой стороны, политическую систему, школьную систему, систему права, систему градостроительства, несмотря на то, что они представляют абстрактно нечто весьма важное, потрогать нельзя. Итак, что же такое система? Потенциально спорная точка зрения заключается в следующем: Системы, созданные человеком, существуют только в виде описаний.

Ваш автор часто использовал элементы, изображенные на рис. 1.4., в качестве основы для привлечения внимания к этой спорной точке зрения. А теперь вам брошен вызов. Предлагаю сейчас подумать над следующими вопросами: являются ли эти элементы системой? Почему да или почему нет?

Рис. 1.4. Болт, гайка и шайба

Поразмыслив над этим вопросом, обратитесь к следующему. Определите, имеют ли эти элементы в том порядке, в котором они разложены, какую-либо цель? Удовлетворяют ли они какую-либо потребность?

Затем подумайте об отдельной личности или группе, отвечающей за разработку и изготовление каждого из отдельных элементов, изображенных на рисунке. Видят ли они эти элементы как системы? Видят ли они их как продукцию? Или видят ли они их как услуги, которые они теоретически оказывают? Или они видят их и как первое, и как второе, и как третье?

Затем рассмотрим соединение этих элементов с двумя или более дополнительными объектами (имеющими соответствующие отверстия) для того, чтобы скрепить эти объекты. Была ли создана система? Можно подумать, что да, однако обратите внимание на тот факт, что для того, чтобы создать данную конструкцию, были определены элементы (в том числе и объекты, которые должны быть скреплены) и эти экземпляры объектов – болты, гайки и шайбы – были изготовлены в соответствии с некоторым описанием (техническими требованиями). При этом также должно иметься описание порядка сборки, проводимой для соединения физических элементов между собой. В зависимости от того, что считается элементами и связями между ними, а также от того, какова процедура сборки, могут быть реализованы различные способы сборки. Разве мы не изготовили продукты на основании описания системы? Таким образом, если мы хотим использовать термины продукт и система для обозначения двух различных концепций, мы должны принять, что система на самом деле является описанием, и поэтому система не существует. Давайте рассмотрим данную цепочку рассуждений.

Спланированные и созданные человеком иерархические или сетевые системы состоят из определенных элементов и связей. В лучшем случае аппаратные средства, программное обеспечение или человеческие элементы системы могут быть представлены как материальные объекты, которые в каком-то смысле можно потрогать. Однако наличие элементов в спланированной системе основано только на их описании, как элементов, представляющих собой аппаратные средства, программное обеспечение или людей, а также на описании взаимосвязей между элементами.

В случае продукта с добавленной стоимостью системное описание служит шаблоном, на основании которого производятся экземпляры продуктов (из одной крайности – производства в единственном экземпляре в другую – массовое производство). Аналогично, услуги с добавленной стоимостью, например банковские услуги, являются результатом типовой операции обслуживания в соответствии с системным описанием услуги в виде шаблона.

С целью дальнейшей иллюстрации данной точки зрения на системы рассмотрим конкретный пример. Компактный портативный компьютер (лэптоп), на котором была написана эта книга, является продуктом. Системным описанием этого продукта владеет изготовитель, который объединяет элементы компьютера в единое целое, он же осуществляет управление жизненным циклом данного продукта. Отдельными аппаратными средствами данной системы могут владеть другие стороны, которые осуществляют управление жизненными циклами этих элементов, как системных продуктов, которые они поставляют интеграторам компьютерных систем. Кроме того, существует большое разнообразие программных продуктов, работающих на данных аппаратных средствах, системными описаниями которых владеют организации-поставщики, также осуществляющие управление их жизненными циклами. Эти программные системы также поставляются, как продукты, системному интегратору.

Таким образом, определенное представление активов, продуктов и услуг отличается в разных точках на протяжении жизненного цикла. На ранних стадиях жизненного цикла описываемая система обычно представляется как абстрактная система, состоящая из набора функций и/или возможностей, между которыми имеются определенные взаимосвязи. По мере воплощения проекта в конечный продукт и/или услугу описание системы становится более конкретным и принимает вид или физических элементов, или определенной деятельности для людей (процедур или процессов), или является сочетанием и того и другого.

Что касается возникающих ситуаций, то свойства похожести на систему становятся очевидны только тогда, когда мы решаем обдумать элементы ситуации и их взаимосвязи или конкретно описать их. В противном случае это всего лишь ситуация. Для сложных ситуаций подобные описания, даже если предпринимаются попытки их сделать, редко бывают полными и опять-таки они основаны на представлениях о ситуации, отражающих точки зрения и интересы сторон, затронутых данной ситуацией.

В целом можно принять точку зрения, что системы существуют только в виде описаний. Однако, как было показано на рис. 1.3 и обсуждалось выше, определенная система одними людьми может рассматриваться как актив, другими – как продукция, третьими – как услуга, оказываемая системой. Таким образом, в конечном счете только интересами и точками зрения определяется, является ли какое-то изделие, какая-то продукция или какая-то услуга действительно системой или это просто продукт и услуга. Возможно, во избежание путаницы, полезно установить различия между системами как описаниями, системными продуктами и системными услугами. Мы не будем подробно обсуждать этот философский момент, а опять же отметим, что наши точки зрения и представления могут оказать воздействие на то, в каком качестве рассматривается система.

Целевые системы

Все формы систем, созданных человеком, а также природных систем потенциально содержат большое количество элементов, что отмечается в следующей цитате:

«На данном этапе мы должны прояснить, как следует определять систему. Наше первое побуждение – указать на маятник и сказать: «система – это то, что вон там». Однако этот метод имеет существенный недостаток: каждый материальный объект состоит из бесконечного множества переменных и, следовательно, возможных систем. Настоящий маятник, к примеру, имеет не только длину и местонахождение, он также имеет массу, температуру, электрическую проводимость, кристаллическую структуру, химические примеси, какую-то радиоактивность, скорость, отражающую способность, предел прочности при растяжении, влажную поверхностную пленку, бактериальное загрязнение, оптическое поглощение, эластичность, форму, удельный вес и т. д. Любое предложение нам изучать все эти факторы, нереально, и в самом деле подобные попытки никогда не предпринимались. Необходимо выбрать и изучить те факторы, которые имеют отношение к какому-то уже выявленному основному интересу».

У. Р. Эшби [Ashby, 1956]

Таким образом, важно определить следующее: где находится ваша целевая система? каковы ее основные элементы? как она связана с другими системами и со средой, в которую она помещена? Таковы вопросы первостепенной важности. Флад и Карсон (Flood and Carson [1998]) предлагают в этой связи полезную точку зрения, которая иллюстрируется на рис. 1.5.

Система может быть охарактеризована как замкнутая система в том случае, если элементы данной системы не связаны с какими бы то ни было внешними по отношению к ней объектами. Например, вечный двигатель, продолжающий работать за счет уравновешивания грузов без какого-либо влияния со стороны среды, в которой он работает. Для сравнения, открытая система характеризуется тем, что через границу открытой системы может происходить беспрепятственный обмен веществом, информацией и/или энергией между системой и внешней средой.

Рис. 1.5. Целевые системы в своем окружении (окружениях)

Таким образом, открытую систему, в отличии от целевой системы в узком смысле (Narrower System of Interest, NSOI), при рассмотрении которой сосредоточиваются на её элементах и связях, мы должны также рассматривать в контексте целевой системы в широком смысле (Wider System of Interest, WSOI), принимая во внимание окружающую среду, в которой она функционируют. Давайте рассмотрим два примера.

Торгово-промышленное предприятие, продающее игрушки, является системой, состоящей из элементов планирования, маркетинга и продаж, управления, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, производства и распространения. Таким образом, это предприятие может рассматриваться как целевая система в узком смысле, на которой мы можем сосредоточиться. Однако подобная система является частью целевой системы в широком смысле, которая наряду с другими элементами охватывает также клиентов и поставщиков сырья. Предприятие работает в окружающей среде, где продаются игрушки, и изменения в этой внешней среде, вызванные отношением потребителей к игрушкам, экономическими факторами, конкурентами и т. д., повлияют на целевую систему в широком смысле и в свою очередь на целевую систему бизнеса игрушек в узком смысле. При этом имеется окружающая среда, которая может быть рассмотрена в широком смысле, т. е. как объемлющая среда, которая, в свою очередь может повлиять на окружение в узком смысле, а также на другие целевые системы. Например, могут быть предъявлены требования к безопасности игрушек, которые, в свою очередь, могут повлиять на потребление игрушек.

В качестве другого примера отношений, изображенных на рис. 1.5, рассмотрим сценарий, включающий террориста, бомбы, метро и пассажиров, элементы и связи в этой опасной ситуации. Эта целевая система в узком смысле связана с целевой системой в широком смысле, в частности с контактами с террористической организацией, материальным обеспечением, технологией изготовления бомбы, системой метро, а также составом и менталитетом пассажиров. Целевая система в узком смысле и целевая система в широком смысле существуют во внешней среде, в которой существует система, основанная, например, на политических, экономических и религиозных убеждениях, а также действиях разведки по обнаружению возможных террористических акций. Эта внешняя среда, в свою очередь, находится в окружении в широком смысле, для которого имеют значения решения, принятые в форме законодательных и нормативных актов, касающихся политических, экономических и религиозных аспектов.

Благодаря этим двум примерам, а также приведенным рассуждениям, касающимся точек зрения, интересов и представлений, читатель заметит, что границы систем весьма широки. Такое широкое представление о границах систем определенно указывает на наличие кругов, заинтересованных в том, чтобы снять значительную долю таинственности и двигаться по направлению к хотя бы частичному постижению систем, как было показано ранее в этой главе.

Системные активы

В организациях всех типов (государственных, частных и даже некоммерческих) функционирует множество систем, спроектированных и изготовленных людьми. Эти системы используются в плановом порядке, они необходимы работающим предприятиям в различных сферах деятельности для получения результата, достижения целей и решения задач. Это отображено на рис. 1.6. Так, предприятие и организация должны сосредоточиться (институционализировать), на портфеле системных активов. Наличие и состояние этих активов являются одним из важнейших аспектов управления организацией и предприятиями в составе организации. Портфельными активами, в частности, являются производимые предприятием системные продукты и/или оказываемые услуги, имеющие добавленную стоимость. Другими системными активами являются, в частности, активы, используемые для поддержки предприятия и его деятельности посредством предоставления услуг со стороны инфраструктуры организации. Стандарт ISO/IEC 15288 был разработан с целью предоставления всем типам организаций и предприятий руководства по управлению жизненным циклом систем, созданных человеком, в результате которого производятся продукция или услуги или входящие в состав инфраструктуры системы обеспечения [ISO/IEC, 2002 и 2008]. Таким образом, данный стандарт может использоваться для управления различными физическими системами, абстрактными системами и системами человеческой деятельности.

Рис. 1.6. Достижение организацией результата и целей и решение задач при помощи системных активов

В данной книге термины организация и предприятие используются как равноценные [примечание 1.1]. Ясно, что предприятие всегда связано с организацией и что организация также является предприятием. Кроме того, ясно, что по мере возникновения крупных сложных организационных конгломератов (развивающихся предприятий) в государственном и частном секторах, количество и содержание системных активов, а также объединение и институционализация этих активов вызывают многочисленные сложности, связанные с системами. Во избежание постоянного повторения этих двух терминов, термин «предприятие» чаще всего используется, когда речь идет об одном предприятии, в том числе крупном развивающемся предприятии. За исключением четко обозначенных случаев, для всех практических целей читатель может рассматривать термины «организация» и «предприятие» как синонимы.

Потребности, услуги и результат

Созданные человеком системы, которые предприятие предоставляет в виде продукции и/или услуг, обладающих добавленной стоимостью, а также системы, которые используются в качестве инфраструктурных активов, всегда разрабатываются для удовлетворения некоторой потребности, как показано на рис. 1.7. На этом рисунке и на рис. 1.5, система, которой уделяется основное внимание, является, как указывалось ранее, целевой системой. Целевая система разрабатывается для оказания услуг пользователю, и когда готовый экземпляр системной продукции или системной услуги используется по назначению, это дает результат.

Рис. 1.7. Структура системы: потребность, услуги и результат

Например, мой компьютер лэптоп (как продукт) был разработан для удовлетворения потребностей многих пользователей. Он предлагает пользователям множество разнообразных услуг, но при написании этой книги компьютер работает со мной, мы взаимодействуем как элементы целевой системы человеческой деятельности. Эта целевая система создана для того, чтобы дать желаемый результат, а именно, произвести данную книгу, как продукт.

Элементы системы (E1, E2, или E3) на рисунке объединяются для того, чтобы внести свой вклад в удовлетворение потребности, для обеспечения которой служит целевая система. Каждый из элементов системы может предоставить целевой системе одну или несколько услуг, и при взаимодействии с другими элементами экземпляра системной продукции или системной услуги достигается результат.

На рис. 1.7 неявно подразумеваются основные связанные с системой понятия структура и поведение. То есть изображенная целевая система имеет структуру, которая определяется набором системных элементов, содержащихся в ней, а также взаимосвязями, установленными между этими элементами. Услуги, которые могут быть оказаны, являются возможным эмерджентным поведением этой системы. Когда система (продукция и/или услуга) используется по назначению для удовлетворения потребности, это приводит к результату, который есть фактическое поведение системы.

Важно отметить, что применительно к системному продукту или услуге полученный результат (т. е. поведение) определяется не только поведением отдельных элементов системы. Поведение, возникающее в результате работы взаимодействующих элементов системы, называется, как указывалось ранее, эмерджентным поведением. Читателю следует сравнить эти свойства системы с рассуждением по поводу болта, гайки и шайбы и объектов, которые должны быть скреплены вместе.

Мой компьютер лэптоп состоит из элементов аппаратного и программного обеспечения, каждый из которых оказывает услуги и производит результат. Я, как еще один элемент этой целевой системы, работаю во взаимосвязи с компьютером, как элементом, и могу вызвать поведение, результатом которого является написание этой книги. Ни один из этих элементов по отдельности не смог бы обеспечить такое поведение. Таким образом, поведение, безусловно, является эмерджентным.

Люди, как правило, могут иметь множество связей с создаваемыми системами. Люди могут быть сторонами, заинтересованными в системе и поэтому могут ожидать, что целевая система окажет услугу и даст результат, который им нужен. Люди могут использовать экземпляр целевой системы и, таким образом, являться элементом этой системы. Наконец, люди могут быть частью окружающей среды, в которой они взаимодействуют с одной или несколькими системами, т. е. они могут являться потребителями услуг, предоставляемых системами, поставщиками услуг другим системам, или просто могут находиться под влиянием систем.

Целевая система, изображенная на рис. 1.7, включает статическую структуру элементов системы, являющихся частью иерархической системной топологии. Такое структурное представление является лишь одним из возможных представлений системы. Для внесения большей ясности в вопрос об элементах системы и их динамических поведенческих связях необходима сетевая топология, с помощью которой удается отобразить функциональное представление, как это показано на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Элементы системы и поведенческие связи

В данном описании на месте связей, которые были охарактеризованы как услуги, мы указали явные связи. Мы могли бы использовать данный пример модели поведения (операционное представление) для многих отдельно взятых конкретных физических систем. Например, в системе, где Е1 является переключателем кондиционера, Е2 – охлаждающим или нагревающим элементом или и тем и другим, а Е3 является термостатом, который поддерживает температуру. Эти важнейшие связи имеются во многих изделиях, таких, как обогреватели помещений, тостеры и множество других бытовых электроприборов. Такое сетевое представление определяет возможные поведения системы в отличие от перечня элементов статической иерархической системы, изображенной на рис. 1.7.

Для демонстрации еще одной целевой системы рассмотрим систему, в которой E1 – оператор, настраивающий, а затем включающий копировально-множительную машину E2, а E3 – программно-управляемый элемент в копировально-множительной машине, который отключает машину, когда работа закончена или когда происходит какой-либо серьезный сбой. Читатель наверняка сможет связать данный тип управляющей структуры с многочисленными известными ему системными продуктами.

Как указывалось ранее, описание различно в разных точках жизненного цикла системы. На более ранних стадиях элементы могут быть определены как функции или возможности со связями. На более поздних стадиях эти определения уточняются до конкретных элементов, в состав которых для достижения определенной возможности и/или реализации заданной функции интегрированы аппаратные средства, программное обеспечение или человеческая деятельность.

Декомпозиция

Целевая система, определенная абстрактно или конкретно, обычно включает в себя элементы системы, которые сами являются системами и поэтому содержат в своем составе собственные элементы системы, как показано на рис. 1.9. Эти системы более низкого уровня также могут быть разбиты на элементы системы, которые в свою очередь также являются системами. Подобная иерархическая декомпозиция систем называется рекурсивной декомпозицией и является ключевой концепцией стандарта ISO/IEC 15288. На каждом уровне один или несколько элементов системы сами могут быть системами. Стандарт очень последовательно подходит к этой рекурсивной декомпозиции. На каждом уровне, изображенном на рис. 1.9, где элементы системы являются системами более низкого уровня, стандарт применяется повторно на данном уровне для обеспечения комплексирования элементов системы как целевой системы этого уровня. Таким образом, целевая система определяется уровнем и изменяется в том случае, когда для управления жизненным циклом рассматриваются разные уровни.

В последовательной декомпозиции, изображенной на рис. 1.9, выделено три уровня. Каждый из трех уровней содержит одну или несколько целевых систем. Стандарт ISO/IEC 15288 заново применяется на каждом из трех уровней, возможно, еще одним предприятием-поставщиком для управления жизненным циклом целевой системы, выделенной на этом уровне декомпозиции.

В некоторой точке декомпозиция систем на системные элементы заканчивается. Таким образом, существует правило остановки, связанное с практической потребностью, а также с рисками, имеющими отношение к системному элементу. Это означает, что, если дальнейшая декомпозиция не дает преимуществ и/или элемент системы хорошо определен и может быть включен в состав системы с контролируемыми рисками (например, куплен как стандартный, имеющийся в продаже элемент или его предоставление гарантировано без дальнейшей декомпозиции), последовательная декомпозиция может быть закончена.

Рис. 1.9. Структура системы: Декомпозиция по уровням

Давайте вернемся к моему лэптопу. Целевая система, которая важна для меня, как для автора, состоит из меня и компьютерной системы. В подобном контексте у меня нет практической потребности в рассмотрении дальнейшей декомпозиции этих двух элементов. С другой стороны, компьютерная система является целевой системой для поставщика, который объединяет ее элементы. Элементы аппаратных средств и элементы программного обеспечения в свою очередь являются продуктами целевой системы, жизненным циклом которой управляют другие лица. И аппаратные средства, и программное обеспечение затем разбиваются на элементы системы, которые являются системами и т. д. Таким образом, соответствующие владельцы целевых систем применяют правило остановки в соответствии со своими практическими потребностями и рисками, связанными с обеспечением элементами.

Типовые системные активы

Для государственных, частных и даже некоммерческих организаций и предприятий крайне важно понять и договориться о том, каковы их институциональные системные портфельные активы и как они связаны между собой. Для этого полезна классификация. Хотя набор конкретных активов различен в частных и государственных организациях и предприятиях, обычно можно выделить определенные категории системных активов, как это показано в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Институциональные системные активы организации/предприятия

Все государственные и частные предприятия существуют для того, чтобы в той или иной форме предоставлять продукт(ы) и/или услугу(и), обладающие добавленной стоимостью. Эти организационные системы наряду с системами управления продукцией (услугами) обычно являются на предприятии основным местом сосредоточения усилий целевой системы в узком смысле. С другой стороны, в более пространном контексте целевой системы в широком смысле все остальные системы можно охарактеризовать как системы обеспечения, необходимые для предоставления системных продуктов и/или системных услуг.

Каждый из этих институциональных активов, несмотря на то, что он может явно и не рассматриваться сотрудниками предприятия, образует систему, состоящую из системных элементов и взаимосвязей, жизненным циклом которых необходимо тем или иным образом управлять. Формально управление жизненным циклом этих систем на основе моделей жизненного цикла позволяет лучше определить подобные системы и улучшает понимание их природы и роли на предприятии [ISO/IEC 15288: 2002 и 2008]. То есть, лица, ответственные за актив, а также лица, находящиеся под влиянием системного актива, вырабатывают представление о системе, согласованное, гармонизированное с другими сторонами, ответственными за активы предприятия. Такое четкое понимание и распределение зон ответственности за системные активы является необходимой предпосылкой для эффективного функционирования государственных, частных и даже некоммерческих предприятий.

Элементы системы

Системные элементы планируемой целевой системы, выступающей в качестве актива, могут быть различных типов, некоторые из них показаны в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Возможные типы элементов системы

Большинство перечисленных системных элементов известны как элементы систем, созданных людьми. Тем не менее, две последние категории заслуживают дополнительного внимания.

Как указывалось ранее, природные элементы, такие, как вода, газ, воздух, живые организмы, полезные ископаемые, могут быть включены в состав созданной человеком системы в качестве элементов. Например, система автомобиля, хотя и состоит из большого числа составляющих, включая оборудование, программное обеспечение и человека, для нормального функционирования также нуждается в воде, газе и воздухе как элементах системы.

Данный перечень элементов системы включает в себя другие типы элементов, которые важны/интересны для конкретных сторон с их точки зрения. Например, политики, законы, нормативные акты, патенты, контракты и соглашения одними сторонами могут рассматриваться как факторы, присущие внешней среде и влияющие на системы; а другими – как элементы целевой системы. Они даже могут рассматриваться как системы; например соглашение может рассматриваться как целевая система теми, кто связан с приобретением системных продуктов или системных услуг.

Предназначенные для постоянного применения, ситуационные (реагирующие) и типовые системы

В зависимости от типа продукции или услуги с добавленной стоимостью, которые поставляет государственное, частное или некоммерческое предприятие, их системные активы, имеющие отношение к снабжению и обеспечению, имеют разный срок службы. Институциональные системы должны надлежащим образом поддерживаться в течение длительных периодов времени в таком состоянии, чтобы при их вводе в эксплуатацию/подключении они были пригодны для того, чтобы дать необходимый результат.

При поставке таких обладающих добавленной стоимостью продукции и услуг, как, например, летательные аппараты, телекоммуникационное оборудование, банковские услуги, здравоохранение, социальное обеспечение, необходимо обеспечить длительную поддержку жизненного цикла. Обычно результатом существования подобных, нуждающихся в длительной поддержке систем, является появление целой продуктовой линейки, или семейства услуг. Таким образом, на основании общего описания системы производятся различные продукты и услуги, при этом возникает необходимость в управлении жизненным циклом каждого их них.

Системы могут возникнуть в результате ситуации, как кратковременной, так и длительной. Ситуация может быть осмыслена и даже описана на языке сетевых элементов и связей, как было показано в приведенном ранее примере террористической акции. Для противодействия возникшей ситуации создается и вводится в действие реагирующая система. Например, рассмотрим в качестве реагирующей системы пожарную команду. Эта команда состоит из элементов, включая оборудование, расходные материалы (вода, химикаты и т. д.), а также персонал и предназначена для борьбы с огнем. Еще одним примером реагирующей системы является сосредоточение вооруженных сил для осуществления плана действий с целью противостоять возникшей ситуации. Такие системные услуги формируются из имеющихся активов (людей и оборудования) и образуют временный системный актив, который быстро определяется и вводится в действие временной оперативной группой, наделённой данной миссией. В процессе предоставления такой системной услуги обратная связь, связанная с развитием ситуации, используется для быстрой реструктуризации (пересмотра и придания нужных размеров) реагирующей системы, чтобы удовлетворить изменяющиеся потребности.

Ситуационные системы также возникают при работе любой организации, и для организации возникает проблема их использования наряду с реагирующими системами. Обычно на ситуацию реагируют посредством образования целевой рабочей группы или проекта, которые будут заниматься урегулированием ситуации, будь то проблема (например, кризисы) или благоприятная для организации возможность. В зависимости от представлений и точек зрения ситуацию и реагирующую систему можно рассматривать как объединенные в одну большую целевую систему в широком смысле, в которой взаимодействуют ситуационная и реагирующая системы.

Для установления связи между ситуационными системами, реагирующими системами и системными активами постоянного применения рассмотрим диаграмму системной связности, представленную на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Диаграмма системной связности

Здесь мы четко видим образование реагирующей системы на базе системных активов. Одним из элементов, который должен быть в распоряжении, является элемент управления. Этот элемент заставляет реагирующую систему функционировать сообразно ситуационной системе. Ситуационная система, с одной стороны, обеспечивает вход реагирующей системы, а с другой – является получателем результатов функционирования реагирующей системы. Читателю следует запомнить эту диаграмму связности, так как мы будет возвращаться к ней несколько раз во время путешествия. Она должна стать для всех хорошо знакомым сценарием. Рассмотрим ситуацию, когда нужно куда-то добраться общественным или личным транспортом. Мы всегда мысленно создаем реагирующие системы на основе системных активов, в частности, с учетом знания маршрутов, имеющихся средств транспорта, расписаний и т. д. Действительно, как утверждал фон Берталанфи, системы находятся повсюду.

Описанные ситуации являются реальными, т. е. они возникают на самом деле. Еще одной формой ситуационных систем являются типовые системы. Они создаются с целью изучения системных аспектов возможной типовой проблемной ситуации или типовой ситуации, представляющей собой новую возможность. То есть (что, если?) возникает специфическая проблемная ситуация или специфическая ситуация, представляющая собой новую возможность. Помимо изучения такой проблемной ситуации или ситуации, представляющей собой возможность, можно создать одну или несколько реагирующих систем для изучения результата, к которому приводят конкретные планы действий, или реально попрактиковаться в смоделированной ситуационной (реагирующей) среде. Такие учебные мероприятия весьма распространены в военной сфере и в области гражданского кризисного управления. Они также могут использоваться в качестве основы для деловых игр и практических занятий по управлению в организации любого типа.

Природа реальной или типовой ситуации может быть связана с некоторыми особенностями структуры или поведения системных активов организации, или же с взаимосвязями между элементами, которые представляют собой сеть, проявляющую системные свойства. Более того, при образовании реагирующей системы отдельные экземпляры системных активов используются как элементы. Связь между наборами элементов из состава различных системных активов для нескольких ситуаций показана в табл. 1.3. Наличие подобной связи подразумевает формирование сетевой топологии.

Таблица 1.3. Элементы реальных или типовых ситуаций и/или реагирующих систем

Читателю следует обратить внимание на подход к типовым проблемам и новым возможностям, связанным с организацией. Колонка «Окружающая среда» особенно важна. Зачастую именно благодаря событиям, происходящим в окружающей среде (в узком или более широком смысле), в которой после ввода в строй функционируют системы, возникают проблемы и возможности.

Деятельность по урегулированию проблемных ситуаций и ситуаций, представляющих собой новую возможность, в контексте операций, проводимых под международной юрисдикцией, и осуществляемая с целью обеспечения мира и стабильности в странах, в которых в той или иной форме существует угроза беспорядков, образует жизненно необходимую систему. В данном контексте элементы из различных сфер обозначаются сокращением PMESII (political, military, economic, social, infrastructure, information – политические, военные, экономические, социальные, инфраструктурные и информационные) [Joint Publication 2.0, 2007]. Связывание элементов, принадлежащих различным сферам, показано на рис. 1.11. Показанная сеть может представлять собой систему взаимосвязанных элементов, вносящих вклад в возникновение проблемной ситуации или затронутых ею, а также элементов реагирующей системы, используемой для разрешения проблемы, или и тех и других.

Построение реальных или типовых ситуационных систем из элементов нескольких систем и их взаимосвязей часто является временным, и, таким образом, реагирующие системы обычно не рассматриваются как активы постоянного применения, и в их отношении управление жизненным циклом, как правило, не осуществляется. Однако некоторые реагирующие системы, имеющие дело с более долгосрочными проблемами или возможностями, могут иметь длительный срок службы, и в этом случае для них необходимо наладить управление жизненным циклом.

Типовые системы используются как объект изучения и обучения для определения потребности в изменениях применительно к институциональным системам. Системные принципы, описанные ранее применительно к системным элементам и связям, остаются одинаковыми и для систем, предназначенных для постоянного применения и для реальных ситуационных и типовых ситуационных систем, а также и для реагирующих систем. Все эти виды систем представляют интерес для государственных, частных и некоммерческих предприятий и должны рассматриваться комплексно, с использованием единого подхода на основе методологий системного мышления, описанных в главе 2.

Рис. 1.11. Сеть элементов, входящих в сферы политики, обороны, экономики, социума, инфраструктуры и информации

Системы систем

Термин «система систем» используется для описания систем, состоящих из нескольких типов системных элементов, причем каждый подобный системный элемент сам по себе работоспособная система, которая может самостоятельно использоваться по своему назначению. Естественно, результатом декомпозиции всех сложных систем является система, состоящая из систем, как было показано на рис. 1.9. Тем не менее, термин система систем возник для описания интеграции систем, которые были независимо разработаны для определенных целей, удовлетворения специфических потребностей или для решения определенных задач, и, таким образом, могут автономно оказывать эти необходимые системные услуги. Но, из-за возникновения новой потребности (ситуационная система) системы объединяются в реагирующую систему или для того, чтобы отреагировать на реальную ситуацию, или для того, чтобы провести обучение, связанное с типовой ситуацией. В некоторых случаях система систем может быть создана для оказания новой услуги, например объединения государственных учреждений или объединения предприятий с целью урегулирования новой проблемной ситуации или ситуации, связанной с новой возможностью.

Для того чтобы проиллюстрировать концепцию системы систем, рассмотрим реагирующую систему, сформированную для урегулирования реальной или типовой экстремальной ситуации, в которую могут входить пожарная команда, полиция, вооруженные силы, медицинские подразделения, бригада для оказания психологической помощи и т. д. Все эти системы были разработаны и сформированы независимо, но они объединяются в единую систему для удовлетворения потребностей, возникших в результате экстремальной ситуации, как показано на рис. 1.12.

На рисунке, предложенном бывшими слушателями курса [Jennerholm and Stern, 2006], демонстрируется, как активы постоянного применения, принадлежащие отдельным агентствам и предназначенные для того, чтобы их задействовать в ответ на возникновение конкретных типов ситуаций, объединяются в реагирующую систему систем в целях удовлетворения потребностей, возникающих в кризисной ситуации. Представление об институциональных системных активах отдельных агентств, как показано на этом рисунке, сосредоточено на общем представлении о ресурсах. Ресурсы как активы классифицируются как стороны-участники, инфраструктура, правила и методы. Такая классификация принята и при перечислении институциональных активов, показанных в табл. 1.1, и используется здесь для приведения представления о существующих активах к общему знаменателю. Как отмечалось, система систем нуждается в усилении в виде элементов управления, которые обеспечивают ее функционирование как единого целого в ответ на кризисную ситуацию. Для осуществления такого усиления необходимо сформировать руководство обычно в форме органа командования и управления.

Как указывалось ранее, система систем также может быть результатом комплексирования систем нескольких существующих предприятий в развивающееся предприятие, целью которого является устойчивое предоставление продукции и услуг в течение длительного периода времени. Это, например, может произойти в результате слияния или поглощения компаний и т. д. В государственном секторе это может произойти при объединении нескольких государственных органов для удовлетворения новой потребности. Например, Министерство национальной безопасности США функционирует как система систем при предоставлении услуг на основе объединения системных активов, предоставляемых несколькими правительственными органами.

Рис. 1.12. Система систем для управления кризисными ситуациями

Управление изменениями в системе

Вне зависимости от точки зрения, с которой предприятие, отдельное лицо, группа или команда смотрят на институциональные системы, а также от того, рассматриваются ли подобные системы как инфраструктурные активы, как продукция или услуги, определены ли они абстрактно или конкретно, или на каком уровне системной иерархии они существуют, имеются три основных аспекта, связанных с системами и относящихся к управлению их жизненным циклом. Эти аспекты отображены на модели изменений, представленной на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Основная модель изменений

Поговорка, что нет ничего более постоянного, чем временное, безусловно, относится и к системам, которые созданы людьми и от которых зависит предприятие. Таким образом, для предприятия, которое управляет жизненным циклом системных активов, управление изменениями является одной из самых важных функций. По существу, применительно к системным активам можно выделить два типа изменений:

1. Структурные изменения, которые осуществляются посредством внесения изменений в описание системы.

Как отмечалось ранее, системы имеют описания, следовательно, решение о внесении в систему изменений (т. е. о преобразованиях) влечет за собой изменение описания. Структурные изменения могут повлечь за собой создание или изъятие из обращения целой системы, добавление или удаление элементов системы, добавление или удаление услуг, предоставляемых элементами системы и/или повторное определение связей между элементами системы.

2. Функциональные изменения, которые осуществляются посредством изменения показателей функционирования.

Функциональное изменение не меняет описания системы. Оно может повлиять на свойства предоставляемой системой услуги (услуг), связанные с необходимостью использования некоторого количества ресурсов. Например, эксплуатация и поддержка нескольких экземпляров целевой системы вместо одного или предоставление/потребление большего или меньшего количества ресурсов, таких как сырье, финансовая помощь или персонал.

Еще одной формой функционального изменения является изменение режима работы. В этом случае определенная, установленная и находящаяся в эксплуатации целевая система может быть предназначена для работы в нескольких режимах. Например, предусматривается возможность перехода от нормального режима эксплуатации к облегченному режиму или к профилактическому режиму.

Ключом к принятию правильных решений об изменениях является сбор соответствующих данных и информации об опыте эксплуатации и управления жизненным циклом систем. Такие данные и информация используются для обеспечения обратной связи в форме знаний, необходимых для обоснованного принятия решений и планирования изменений, а также для обеспечения прямой связи, необходимой для выбора методики и подходящей технологии проведения целесообразных структурных или функциональных изменений. По мере возникновения существенных проблемных ситуаций и/или ситуаций, связанных с новыми возможностями, предприятие должно создавать реагирующие системы, чтобы иметь возможность изучить реальные или типовые ситуации, которые должны быть учтены при внесении изменений в их системные активы.

Стандарт ISO/IEC 15288 описывает ряд процессов, которые могут быть использованы для удовлетворения потребностей, возникающих применительно к каждому из этих существенных аспектов управления изменениями в системе. Кроме того, этот стандарт обеспечивает основу для разработки состоящих из этапов моделей жизненного цикла, которые являются чрезвычайно важными для эффективного управления такими изменениями. Каждый аспект, отображенный на рис. 1.13, и поддержка, предоставляемая стандартом, заставляют сфокусировать внимание на том, что означает действовать на языке систем, как отмечается во время нашего путешествия. В остальных главах книги модель изменений используется как основа для разъяснения различных аспектов, относящихся к системам и к управлению их жизненным циклом. Первый набор концепций для управления изменениями, относящихся к применению международных стандартов управления жизненным циклом программного обеспечения и систем, был разработан Бендзом и Лоусоном [Bendz and Lawson, 2001].

На модели, показанной на рис. 1.13, основное внимание уделяется принятию решений организацией/предприятием. Тем не менее, эта модель также может послужить в качестве концептуальной модели для всех форм командования и управления в боевой обстановке и/или в кризисных ситуациях. Разница связана с затратами времени на решение. В критических ситуациях, несмотря на то что могли быть осуществлены изменения в системных описаниях, которые в свою очередь могли привести к изменениям в поведении образцов системы, времени на формальные процедуры чаще всего не бывает. Таким образом, основное внимание уделяется не изменениям системных активов, а изменениям показателей функционирования уже имеющихся активов системы, находящейся в эксплуатации. В любом случае усвоение знаний и их использование в качестве прямой и обратной связи крайне необходимо даже в этих стрессовых ситуациях. Тем не менее, практический опыт должен использоваться постоянно для оценки портфеля имеющихся системных активов. Эти знания затем могут конструктивно использоваться для фактического управления системными активами и изменениями в соответствии с моделью, представленной на рис. 1.13.

Сложности систем

Есть несколько подходов к рассмотрению сложностей в системах. Как отмечалось ранее, люди могут иметь различные интересы и точки зрения в отношении систем и представлять их как простые, сложные или нечто среднее. Эшби дает следующее важное пояснение применительно к подобным точкам зрения.

«…для нейрофизиолога мозг, как сплетение нервных волокон и суп из ферментов, несомненно, сложен, и точно так же передача его подробного описания потребует много времени. Для мясника мозг прост, так как ему нужно лишь отличить его от примерно тридцати других частей мясной туши».

У. Р. Эшби [Ashby, 1973]

Классификация сложностей

Согласно Питеру Сенге [Senge, 1990], системная сложность существует в двух основных формах: сложность детализации и динамическая сложность. Сложность детализации возникает в результате большого количества систем, системных элементов и установленных связей в любой из двух основных топологий (иерархия или сеть). Эта сложность связана с системами, как они есть; а именно, с их статическим существованием. Динамическая сложность, с другой стороны, связана с взаимосвязями, которые возникают между готовыми, функционирующими системами в процессе их работы, т. е. между ожидаемым и даже неожидаемым поведением, которое фактически возникает. Эти две формы сложности могут быть непосредственно связаны с системными концепциями, представленными в этой главе, и могут быть синонимично названы структурная сложность и поведенческая сложность.

Как говорилось в цитате Эшби о мозге, структурная и/или поведенческая системная сложность связана с самими системами, а также с тем, как системы воспринимаются людьми.

Степень сложности самих систем помимо количества элементов и связей определяют такие факторы, как линейность и нелинейность связей, асимметрия элементов и связей.

В отношениях людей и систем такие факторы, как ценности и убеждения, интересы, возможности, понятия и восприятия систем, являются определяющими факторами воспринимаемой сложности. Как говорилось ранее, это влияет на то, как отдельные люди и даже группы видят системы.

Уивер [Weaver, 1948] сформулировал исходную точку зрения, выделив следующие категории сложности: организованная простота, организованная сложность и беспорядочная сложность. Эти категории и более поздние размышления, в частности Флада и Карсона [Flood and Carson, 1993] и автора книги, дают основания для использования приведенной ниже классификации сложности.

Организованная простота имеет место, когда есть небольшое количество существенных факторов и большое количество менее существенных и/или несущественных факторов. Изначально ситуация может показаться сложной, но после ее изучения менее существенные и несущественные факторы могут быть исключены из картины и может быть обнаружена скрытая простота.

Нахождение этой простоты является обычным делом для научных исследований, как указывалось ранее, когда мы обсуждали необходимость доказать или опровергнуть научную гипотезу. Тем не менее, желательно искать простоту во всех кажущихся сложными ситуациях. Эту точку зрения отражает хорошо известная поговорка KISS (Keep in Simple Stupid – Не усложняй, тупица). Кроме того, Альберт Эйнштейн однажды заявил: «Сделай это так просто, как только возможно, но не проще». Это, несомненно, хороший совет, как при выполнении научных исследований, так и при осуществлении инженерной деятельности и управлении жизненным циклом применительно к физическим системам, абстрактным системам и системам человеческой деятельности.

Организованная сложность преобладает в таких физических и абстрактных системах, структура которых организована так, чтобы быть понятной, и поэтому податливой ученым при описании сложного поведения и структурировании процесса создания сложных систем и управления их жизненными циклами. Это богатство, которое не должно быть чрезмерно упрощено.

Беспорядочная сложность возникает, когда имеется много переменных, которые демонстрируют в высокой степени случайное, беспорядочное поведение. Она также может являться результатом отсутствия необходимого контроля над структурой сложных неоднородных систем по причине неадекватного управления архитектурой в течение жизненного цикла системы (ползучей сложности).

Сложность, связанная с людьми, возникает там, где восприятие любой системы вызывает чувство сложности. В этом контексте люди становятся «системами наблюдений». Мы могли бы также связать эту категорию с системами, в которых люди являются элементами и могут основательно поспособствовать организованной простоте, организованной сложности и беспорядочной сложности. Разумное или неразумное поведение отдельных лиц в конкретных ситуациях, естественно, является существенным фактором по отношению к сложности.

Катастрофический разрыв

Исторически темпы роста сложности систем увеличивались с течением времени. В то же время наша способность в каком-то смысле постичь (или даже осознать) растущую сложность не повышалась с такой же скоростью. Кристер Йадерлунд (Christer Jäderlund), шведский ученый, известный своими работами в области системного мышления назвал разницу между ростом сложности систем и нашей способностью справляться с этой сложностью катастрофическим разрывом, как показано на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Катастрофический разрыв Йадерлунда

В качестве отправной точки мы можем взять любой произвольный момент времени, например, состояние сложности систем в 1940 г. (во время Второй мировой войны), а затем спроецировать его как некоторую форму ускоренного роста на сегодняшний день. Способность справляться со сложностью выросла незначительно. Поэтому неудивительно, что происходят такие катастрофы, как, например, финансовый кризис 2008 года. Разумеется, движущей силой повышения сложности систем стал беспрецедентный рост компьютерных и коммуникационных технологий. Кроме того, имеется и ряд других факторов, способствующих повышению сложности.

В то время как многие люди относятся к системным сложностям с безразличием и чувством безнадежности, надеюсь, что читатели этой книги поставят перед собой задачу изучить, как улучшить свои индивидуальные и коллективные возможности для того, чтобы иметь дело со сложными системами. Весьма вероятно, что от прогресса в этой области зависит наше общее будущее.

Сложности на предприятиях

Комплект институциональных системных активов, которые предприятие определяет, разрабатывает или приобретает и использует, вызывает возникновение различных сложностей. Эти сложности следует преодолевать путем создания такой архитектуры систем, которая минимизирует их, а также путем целесообразного управления системами в течение их жизненного цикла.

Предприятия должны научиться справляться со структурной и поведенческой сложностью применительно к производимым и потребляемым ими продуктам и/или услугам с добавленной стоимостью, а также сложностям и в своих инфраструктурных системах, в том числе в процессах, методах и инструментах. Эти элементы вместе и по отдельности становятся источниками сложностей из-за связей между собой, как показано на рис. 1.15. Сложности возрастают, когда имеешь дело с системными активами развивающегося предприятия.

Рис. 1.15. Источник сложности

Слишком часто отдельные лица и/или группы людей в пределах предприятия рассматривают каждый из этих элементов по отдельности и делают выводы о том, где, как они считают, или по какой-то причине хотели бы убедить в этом других, лежат проблемы, связанные со сложностью. Итак, они предполагают, что проблемы, связанные со сложностью, вызваны:

• слабой или неадекватной архитектурой продукции/услуги;

• неподходящей или неэффективной структурой предприятия;

• отсутствием четко определенных процессов или наличием ошибочных процессов;

• отсутствием надлежащих методов и/или инструментов.

В результате, отдельные люди и группы в пределах предприятия подходят к проблемам и возможностям с ограниченной позиции. Они могут прилагать скоординированные усилия для того, чтобы упростить свой продукт/услугу или сделать его/ее более практичной в обращении. Иногда они сосредоточиваются на процессах, которые следует использовать в их бизнесе, или при производстве продукции или услуг и/или на инфраструктуре основных средств, персонала, финансирования и т. д. Они могут тщательно искать методы и инструменты, которые, по их мнению, поддержат их усилия. Однако простейший аспект, который следует изменить, это структура предприятия. Когда есть сомнения – проведите реорганизацию!!! К сожалению, часто это уход от реальных проблем, которые лежат в других областях, и довольно часто вызваны отсутствием целостного представления о сложных связях между всеми важными элементами.

Различные интересы отдельных лиц и групп в пределах предприятия, т. е. владельцев и служащих, а также клиентов, вызывают различные формы напряженности, между ними, как показано на рис. 1.16. Эта напряженность между заинтересованными сторонами абсолютно необходима для предприятия в целом, но, если с нею не работать (т. е. если ею не управлять) надлежащим образом, напряженность приводит к дополнительным сложностям [Low, 1976].

Рис. 1.16. Напряжения между заинтересованными сторонами

Напряженность становится значительной, когда большие развивающиеся предприятия участвуют в производстве сложной продукции и/или услуг. В этих случаях может оставаться не ясным, кто владеет системой предприятия, что усугубляет сложности.

Как уже упоминалось, Эйнштейн однажды заявил: «Сделай это так просто, как только возможно, но не проще». Это, безусловно, хороший совет в отношении системных активов предприятия, касающийся структурных и возможных поведенческих сложностей.

В то время как возможно и желательно добиться простоты в некоторых типах систем, многочисленные требования, связанные с окружающей средой, и которые предъявляются к предприятиям, а также напряженность между заинтересованными сторонами, наиболее часто усложняют системные решения. Ограничения и напряженнность могут быть обусловлены рядом факторов, в том числе:

• законодательными и нормативными актами (связанными с трудовыми отношениями, окружающей средой, здоровьем и т. д.);

• патентными ограничениями;

• обязательствами в форме соглашений и контрактов;

• историей эволюции продукта/услуги;

• политиками, связанными с организацией;

• правилами, ценностями и нормами;

• психологическими и социологическими факторами.

Факторы, подобные этим, влияют на системные активы организации и могут привести к принятию решений об изменениях, которые отражаются в структурных аспектах системы. При этом в процессе внесения структурных изменений в одни системы в других системах возникают требования о внесении дополнительных изменений в форме возникающих проблем и/или возможностей. Эти изменения приводят к новым изменениям, тем самым усугубляя структурные и поведенческие сложности.

Когда проблемы возникают в результате структурных и поведенческих сложностей и/или напряжений, предприятие должно приступить к изучению типовой ситуационной и реагирующей системы с тем, чтобы исследовать ситуацию и использовать результаты в качестве основы для управления изменениями. Примеры ситуаций, которые могут быть разрешены с помощью типовых систем, приведены в табл. 1.3.

Определенный уровень сложности неизбежен, он необходим. При этом существует множество системных продуктов и услуг, процессов, методов и инструментов, а также предприятий, которые характеризуются излишней сложностью. Ярким примером излишней сложности являются комбинированные аппаратные и программные продукты и услуги, предоставляемые компьютерной отраслью. Такие сложные и неустойчивые продукты вызвали множество дополнительных сложностей в виде компьютерных вирусов, ошибок, злонамеренных воздействий и т. д., с которыми ежедневно приходится иметь дело и отдельным лицам и предприятиям. Для противодействия этим сложностям разрабатываются и используются сложные процессы, методы и инструменты, которые, однако, часто приводят к усугублению сложностей. Яркий пример того, как беспорядочная сложность «вползает» постепенно и может привести к катастрофе. В качестве резюме может служить следующее образное наблюдение профессора Массачусетского технологического института (МТИ) Дэниэла Джэксона:

«Вопрос не в том, можно ли ликвидировать сложность, а в том, можно ли ее приручить, так, чтобы окончательная система была бы как можно проще при данных обстоятельствах. Стоимость простоты может быть высока, но плата за открытие шлюзов для сложности существенно выше».

Дэниэл Джэксон [Jackson, 2009]

Об этих особенностях системной сложности следует помнить во время путешествия по системному ландшафту. Во время путешествия разнообразные вспомогательные средства мышления и совершения действий на языке систем предоставляют полезные подходы к тому, как справляться со сложностями системных активов, системных продуктов и системных услуг, а также ситуаций (реальных и типовых). В конце путешествия в главе 8 читатель обнаружит, что организации (как предприятия), предприятия в составе организации или развивающееся предприятие сами являются системами и поэтому обладают структурными и поведенческими свойствами. Представление их подобным образом соединит вместе знания, приобретенные во время путешествия, и приведет к пониманию того, как улучшить структуры предприятий с тем, чтобы добиться более совершенного поведения предприятия.

Набор для выживания

В последнем разделе этой вводной главы, в которой были неформально представлены концепции и принципы, мы формализуем системные концепции и принципы, предоставив конкретную системную семантику. Конкретная семантика основана на конкретно определенных концепциях, конкретно определенных принципах и на применении диаграммы системной связности (рис. 1.10) в качестве универсальной, широко используемой мысленной модели. Все вместе эти элементы образуют системный набор для выживания, полезный для создателей систем и тех, кто ими управляет. То есть, после освоения и принятия на вооружение, эти элементы будут постоянно приходить к вам на помощь по отдельности и группами как средства концентрации внимания на существенных свойствах систем любого типа. Это первый большой шаг на пути от таинства к овладению, как было указано в начале этой главы [Flood, 1998].

Определения конкретных понятий

В табл. 1.4 дается классификация понятий, которые были представлены в этой главе, и их определения. Такие категории, как фундаментальные признаки, типы, топология, центр внимания, сложность и роль, отражают важнейшие, существенные свойства систем.

Таблица 1.4. Конкретные концепции (категории и определения)

Универсальная мысленная модель

Диаграмма системной связности, представленная ранее в этой главе, повторяется здесь в виде, показанном на рис. 1.17. Посредством системных ролей, отображенных на рисунке, эта диаграмма становится универсальной мысленной моделью возникновения, построения и развертывания систем. Читатель должен всегда помнить об этой модели, поскольку мы будем постоянно возвращаться к ней во время путешествия.

Рис. 1.17. Универсальная мысленная модель систем

Системные принципы

Основываясь на приведенных определениях понятий и на использовании диаграммы системной связности в качестве универсальной мысленной модели, мы теперь можем определить конкретные принципы, которые устанавливают следующие системные правила (истины, которые следует учитывать).

• Все системы состоят из одного или нескольких элементов, которые вместе образуют единое целое.

• Системы состоят из структурных элементов или функциональных элементов.

• Определенные элементы и связи могут быть абстрактными, физическими или видами человеческой деятельности.

• Системы организуются в виде иерархии или сети.

• Границы систем по отношению к представлениям определяются целевой системой в узком смысле, связанной с ней целевой системой в широком смысле, их окружением в узком смысле и окружением в широком смысле.

• Сложность может быть уменьшена посредством определения существенных факторов (концепций и принципов).

• Сложность определяется уполномоченной организацией при описании сложного поведения.

• Сложность возрастает при дезорганизации систем, результатом чего является беспорядочное поведение.

• Люди воспринимают сложность по-разному и, кроме того, люди в принципе могут быть частью системы, что приводит к увеличению сложности.

• Ситуационные системы возникают в ответ на (проблемы или возможности) или в результате определения целей в форме конечных состояний.

• Реагирующие системы разрабатываются и используются для обращения с ситуационными системами.

• Системные активы постоянного применения вводятся в строй и используются в реагирующих системах.

• Один из элементов реагирующей системы должен осуществлять управление.

Набор для выживания задает крепкую основу для движения вперед в нашем путешествии по системному ландшафту. По мере продолжения обсуждения читатель обнаружит в этой книге, что одним из главных преимуществ от умения мыслить и действовать на языке систем является потенциал для новой изобретательности (фантазии), который возникает благодаря пониманию взаимозависимостей между множеством систем и возможностей, которые появляются при объединении систем в одну новую системную идею.

Пора отправляться в путь. Но сначала проверьте ваши знания о системных концепциях, представленных в этой вводной главе.

Верификация знаний

Каждая глава этой книги содержит раздел, посвященный верификации знаний, в котором приводятся вопросы и упражнения для проверки знаний читателя. При ответах на вопросы и при выполнении упражнений было бы полезно использовать свой собственный опыт и высказывать свою точку зрения, что будет способствовать лучшему усвоению знаний в процессе дискуссий и диалогов с коллегами.

1. Назовите структурные и поведенческие свойства применительно к дисциплинам, которые вам хорошо знакомы.

2. Назовите несколько естественных (природных) систем, а также несколько физических систем, абстрактных систем и систем человеческой деятельности, созданных людьми.

3. Назовите несколько примеров систем, организованных в виде иерархии или сети.

4. Используя примеры, приведенные при ответах на вопросы 2 и 3, назовите различные стороны (отдельные лица или группы), которые при формировании представления о системе могут использовать различные точки зрения.

5. Обсудите ваше мнение по вопросу существования систем с окружающими. Существуют ли системы на самом деле или это просто абстрактные описания? Приведите доводы в подтверждение вашей точки зрения: почему они существуют на самом деле или почему они не существуют.

6. Назовите системы, которые важны для известного вам предприятия.

7. Опишите потребность в некоторых системах, в услугах, предоставляемых системами, и в результате, возникающем при функционировании систем, на которые вы рассчитываете.

8. Назовите элементы известной вам целевой системы.

9. Что означает эмерджентное поведение системы?

10. Опишите связи между элементами системы, определенными в п. 8.

11. Что означает последовательная декомпозиция иерархической системы?

12. Выполните декомпозицию одного или нескольких элементов системы, определенных в п. 8, на отдельные целевые системы, состоящие из своих собственных системных элементов.

13. Когда прекращается (останавливается) последовательная декомпозиция иерархической целевой системы?

14. Предложите несколько примеров систем, которые состоят из элементов различной природы.

15. Назовите примеры постоянно применяемых, ситуационных, реагирующих и типовых систем.

16. Что означают термины «развивающееся предприятие» и «система систем»?

17. Как относятся к изменениям, системным описаниям и знаниям на известных вам предприятиях?

18. Опишите и приведите примеры разницы между изменением показателей функционирования и изменением в описании системы.

19. Назовите случаи, когда организованная простота, организованная сложность, беспорядочная сложность и сложность, связанная с человеческим фактором, являются очевидными.

20. Опишите ваш собственный опыт, связанный со структурными и поведенческими системными сложностями, как поставщика и/или пользователя системных продуктов (услуг). Рассмотрите, как названные сложности усугубляются, влияя на предприятие и/или его процессы, методы и инструменты.

21. Определите влияние различных форм напряжений на системы на известном вам предприятии.

22. Подтвердите, что системный набор для выживания действительно является универсальным, для чего постарайтесь найти примеры открытых, созданных людьми систем, которые не вписываются в рамки набора для выживания.

Примечание 1.1

Существуют различные определения терминов «организация» и «предприятие».

Стандарт ISO/IEC 15288:2002 дает следующие определения:

Организация – группа людей и основных средств с распределением обязанностей, полномочий и связей. Определение взято из ISO 9000:2000.

Предприятие – часть организации, в обязанности которой входит приобретение и поставка продуктов и услуг в соответствии с соглашениями.

Примечание: Организация может быть задействована в нескольких предприятиях, а предприятие может задействовать одну или несколько организаций.

Примечание, приведенное в стандарте, указывает на то, что предприятия могут не иметь дело ни с одной организацией, а могут охватывать множество организаций, являясь, таким образом, развивающимися предприятиями. Однако определение предприятия, содержащееся в стандарте, хотя и является правильным, отчасти ограничивающее, поскольку относится в основном к торговле системными продуктами и/или услугами на основании соглашений. По мере нашего путешествия в этой книге, читатель обнаружит более общую точку зрения, касающуюся предприятий. Рауз [Rouse, 2005] отражает более общее представление о предприятиях, утверждая следующее:

«Предприятие – это целенаправленная организация ресурсов – людских, информационных, финансовых и физических – и видов деятельности, обычно со значительным функциональным содержанием, осложнениями, рисками и продолжительностью. Предприятия могут варьироваться от корпораций до цепочек поставок, рынков, правительств, экономик».

Определение, принятое в данной книге, заключается в том, что предприятие – это любой вид деятельности, приводящий к получению результата, достижению целей и решению задач, в том числе приобретение и/или поставка продуктов и услуг. Очевидно, что предприятие также имеет организацию. Поскольку организация характеризуется каким-то назначением, имеет цели и работает, решая поставленные задачи, она также является предприятием. Таким образом, с чисто практической точки зрения мы можем рассматривать термины «организация» и «предприятие» как эквивалентные.

Глава 2. Мышление на языке систем

Подумай, прежде чем что-то сделать, затем еще раз подумай, прежде, чем сделать это снова.

Эффективно работающее предприятие обучается в процессе развертывания своих институциональных системных активов (эксплуатации своих систем), в ходе изучения реальных или типовых ситуаций и реагирующих систем, связанных с проблемными ситуациями или ситуациями, связанными с новыми возможностями, а также в ходе управления жизненным циклом своих систем. Полученные знания, как показано на модели изменений, приведенной на рис. 1.13, являются для предприятия прямой и обратной связью и представляют собой крайне важные объекты интеллектуальной собственности для управления изменениями в будущем. Для того, чтобы достигнуть такого уровня культуры обучающейся организации, при котором имеется возможность разрешать вопросы, связанные с системными сложностями, важно, чтобы отдельные лица и группы (проекты и команды) научились мыслить и действовать на языке систем. Поэтому в этой и следующих главах мы подробно разберем, что же это значит.

Системное мышление

«Системное мышление представляет собой процесс открытия и установления причин – проникновения в существо важнейших процессов, лежащих в основе проблем, с которыми мы сталкиваемся и возможностей, которые мы имеем».

[Senge, et al., 1994]

Как отмечалось во вступительной главе, современное системное мышление развивалось в течение 20-го века благодаря ряду работ в этой области и в результате превратилось в несколько более понятную дисциплину. Основываясь на новаторских работах Людвига фон Берталанфи, выполненных в 1920-х годах, Джей Форрестер, Рассел Акофф, Росс Эшби, Стаффорд Бир, Уэст Черчмэн, Питер Чекланд, Питер Сенге и другие внесли существенный вклад в развитие системного мышления во второй половине 20-го века.

Как было показано на рис. 1.1, где проиллюстрирована консолидация научных и инженерных дисциплин, системное мышление может считаться неотъемлемой частью науки о системах. Таким образом, подобно иной научной деятельности, системное мышление связано с наблюдением, обнаружением важных свойств и описанием. В отличие от более специализированных научных дисциплин, стремящихся выявить принципы и создать теорию, наука о системах развивалась благодаря вкладу различных дисциплин. Такие дисциплины, как исследование операций, системный анализ и принятие решений, которые также широко применяются в различных областях и в междисциплинарной сфере, могут считаться составными элементами науки о системах.

В 1955 г. биолог фон Берталанфи вместе с экономистом (К. И. Болтоном), психологом (Р. У. Джерардом) и математиком (А. Рапопортом) с целью продвижения науки о системах основали организацию в форме форума по общей теории систем, при этом были определены следующие цели:

1. Исследование изоморфизма концепций, законов и моделей в различных научных областях и оказание помощи в успешном переносе результатов из одной области в другую.

2. Содействие развитию адекватных теоретических моделей в тех научных областях, где их недостает.

3. Исключение дублирования теоретической деятельности в различных научных областях.

4. Содействие единению науки посредством улучшения связей между специалистами.

Этой междисциплинарной команде удалось создать общество, которое предоставило исследователям важную площадку для публичной дискуссии; тем не менее, фактическое развитие в конкретных областях знаний не соответствовало установленным целям. По-прежнему существует разнообразие концепций, моделей и т. д., поскольку единой, общепризнанной совокупности концепций, принципов и теорий выработать так и не удалось. Таким образом, дублирование теоретической и практической деятельности продолжается и заставляет вести поиск, чтобы узнать больше о природе системного мышления и его применении. Ссылка на единство науки, безусловно, является слишком сильной, поскольку и научные и ненаучные дисциплины внесли вклад и воспользовались с выгодой для себя концепциями системного мышления, которые возникли из различных источников. Таким образом, именно установление применительно к различным дисциплинам общей, единой, унифицированной основы в отношении к структурам и поведениям, как указывалось в предыдущей главе, является характерным для формирования как теории, так и практики в области системного мышления.

Системное мышление, которое иногда называют систематическим мышлением (systemic thinking), получило дополнительное развитие в 1990-е годы благодаря работам Питера Чекланда [Checkland, 1993] и Питера Сенге [Senge, 1990], [Senge, et al., 1994]. Эти две основополагающие работы наряду с другими были охарактеризованы, сопоставлены и подвергнуты критике Робертом Фладом [Flood, 1999].

В этой книге представлены существенные аспекты системного мышления, отражающие различные подходы к данной теме. Тем не менее, в ней не содержится подробного обсуждения всех работ в области системного мышления. Читателю даются ссылки на цитируемые книги, он также может провести поиск в Интернете по теме «системы и системное мышление» в качестве отправной точки для своего собственного более глубокого изучения данной дисциплины. В конце концов, системное мышление – это процесс исследования.

Основная идея системного мышления состоит в выявлении, наблюдении и понимании сложных эмерджентных поведений, возникающих в результате динамических взаимодействий нескольких систем в процессе работы. В результате принимаются решения об изменении, исключении или добавлении одной или нескольких систем. Способность действовать на языке систем (т. е. эффективно осуществлять структурные изменения) не описана в литературе по системному мышлению, но, как показано во вводной главе, именно в этой области системная инженерия обычно дополняет системное мышление. В частности, посредством использования связанных с системной инженерией процессов для управления жизненным циклом системы, можно эффективно выполнять управляемые изменения в описаниях системы и в показателях функционирования (как показано в модели изменений на рис. 1.13), а также осуществлять их верификацию и валидацию на протяжении жизненного цикла целевой системы. Эти связанные с действиями аспекты описаны в главе 3.

Питер Сенге описывает системное мышление, как:

• дисциплину, помогающую увидеть целое;

• рамочную структуру, помогающую увидеть взаимосвязи и характер изменений, а не моментальную фотографию, на которой зафиксировано статическое представление;

• набор общих принципов, отточенный на протяжении 20-го века, принципов, охватывающих столь разные области, как физические и социальные науки, инженерия и управление;

• а также конкретный набор инструментов и методик.

Согласно Сенге и его коллегам, хороший системный мыслитель, особенно в условиях организации – это тот, кто может видеть четыре уровня, действующих одновременно: события, картины поведения, системы и мысленные модели.

Видя целое, взаимосвязи и характер изменений в системах, важно осознавать опасности использования упрощающих контрпродуктивных подходов. Проблемы, связанные с научным редукционизмом, были указаны ранее. Еще одной опасностью на пути видения целого, взаимосвязей и характера изменений является ограничение, которое накладывается на осуществление обобщений (заключений) на основе знания отдельных взаимосвязей; например, A вызывает B. Весьма важно распространить представление причинно-следственных связей на множество взаимосвязей, существующих в динамическом взаимодействии нетривиальных систем, т. е. A вызывает B, что в свою очередь вызывает C и D, что в свою очередь вызывает… и т. д. Кроме того, взаимосвязи могут не иметь столь явного причинно-следственного характера, и в этом случае для описания взаимосвязи термин влияние является более подходящим.

В соответствии с еще одной точкой зрения, Чекланд утверждает, что системное мышление основано на двух парах идей; а именно: эмерджентность и иерархия, а также передача информации и управление. В главе 1 были описаны эмерджентное поведение и иерархическая декомпозиция, как основополагающие системные концепции. Передача информации обобщается при описании связей между элементами в системе, а также между системой и ее окружением. Таким образом, она может включать в себя обмен материалами, энергией или информацией. Управление внутри системы основано на наличии информации, содержащей результаты измерения соответствующих параметров и характеризующей протекающие процессы. Управление в природных системах и в системах, созданных людьми, было описано при помощи системной теории, т. е. кибернетики – науки об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество, в которых для управления и регулирования используются механизмы обратных связей. В этом отношении модель изменений, представленная на рис. 1.13, является примером управления, осуществляемого людьми при принятии решений. Подобные аспекты управления будут исследованы в последующих главах.

Итак, принципы системного мышления формировались как результат наблюдения за общими, глобальными особенностями систем в целом в различных областях деятельности. Системное мышление основано на понимании того, что существуют общие взаимосвязи между системами в природе, в системах, созданных людьми и между ними, взаимосвязи которые полезно понимать и использовать. Фактически системное мышление, как неотъемлемая часть науки о системах, и системная инженерия совместно вносят применительно к системам весомый вклад в формирование единого, междисциплинарного подхода.

Жесткие и мягкие системы

Для многих людей слово система ассоциируется с чем-то, что существует в мире и состоит из множества взаимодействующих элементов. Данная точка зрения наряду с противоположной точкой зрения, заключающейся в том, что системы, созданные людьми, существуют в виде описаний, были представлены в главе 1. В любом случае преобладающая точка зрения на системы, построенные человеком, заключается в том, что они создаются для достижения цели, решения задачи или получения результата, представляющего интерес. Для решения сложных инженерных задач во второй половине 20-го века возникла системная инженерия, в значительной степени параллельная разработкам в области системного мышления. Вначале системная инженерия была сосредоточена на крупномасштабных физических системах, однако со временем она претерпела некоторые изменения и стала охватывать вопросы, связанные с организацией, управлением и человеческим фактором, с позиции полного жизненного цикла [Arnold and Lawson, 2004]. В прошлом были попытки применить методологию системной инженерии к менее структурированным социальным и политическим системам, что зачастую приводило к тому, что не удавалось проникнуть в сущность системы настолько, насколько это необходимо для ее улучшения.

Чекланд [Checkland, 1993], сам начинавший с позиций системной инженерии, успешно рассмотрел проблемы применения системной инженерии к менее четким, некорректно поставленным задачам, имеющим место на социальной и политической аренах. Так он ввел различие между жесткими и мягкими системами.

Мир жестких систем характеризуется тем, что для подобных систем при попытке к какой-то мере «оптимизировать» решение инженерные методологии дают возможность определить результаты, цели и задачи, которые могут быть получены (достигнуты, решены).

Мир мягких систем характеризуется как в высшей степени сложный, неясный и часто непостижимый феномен, применительно к которому не могут быть установлены конкретные цели и который требует изучения с целью осуществить улучшение. Существование подобных систем не ограничивается социальной и политической областями. На предприятиях, где наблюдаются сложные, часто плохо определенные модели поведения, сдерживающие способность к улучшениям, подобные системы могут использоваться для описания отношений как внутри предприятия, так и между предприятиями.

Признавая это важное различие, Чекланд указывает на тот факт, что процесс исследования, который сам по себе может быть организован в обучающуюся систему, является наиболее подходящим способом анализа и изучения мягких систем, элементами которых являются различные виды человеческой деятельности.

Системное мышление полезно при анализе и проникновении в сущность проблем и возможностей, связанных с жесткими и мягкими системами, а так же системами, содержащими элементы обоих типов.

Модели и моделирование

В связи с системным мышлением был разработан ряд методологий, инструментов, моделей, языков и методик, способных помочь в фундаментальных аспектах видения целого, а также взаимозависимостей и картины изменений. Результатом работы профессора Джея Форрестера в Массачусетском технологическом институте (МТИ) в 1950-е – 1960-е годы стала разработка языка моделирования DYNAMO, одного из самых первых языков компьютерного моделирования, который предоставил методологию и инструментарий для изучения сложных взаимосвязей в динамических системах [Forrester, 1975]. Форрестер также одним из первых указал на универсальность системного мышления в различных дисциплинах и работал в области как жестких, так и мягких систем. В 1960-е годы появились и другие языки программирования для моделирования сложных систем, в частности, SIMSCRIPT [Markowitz, 1979] и SIMULA [Dahl, et al., 1970].

Проникновение в сущность сложных систем обычно влечет за собой разработку одной или нескольких моделей, в которых стараются зафиксировать некоторые особенности структуры и/или возможного поведения системы. Например, применительно к природным системам модели метеорологических систем создаются на основе измерений и известных схем и образцов гидрологического поведения. Для составления прогнозов погоды эти модели постоянно динамически анализируются. При моделировании природных явлений для того, чтобы зафиксировать взаимосвязи между физическими элементами математические модели структур и поведений создаются на основе законов физики, биологии или химии. Модели могут быть описаны вручную с помощью карандаша и бумаги или же на каком-то языке, предоставляющим основу для моделирования с помощью ЭВМ.

Модели систем, создаваемых людьми, полезны для системного мышления, связанного с жесткими или мягкими системами. Модели систем определенного физического разнообразия базируются на использовании математических формул, определяющих элементы и связи между ними. Продукты Mathematica и MATLAB стали важными инструментами для построения и анализа моделей природных систем, а также при разработке физических систем. П. Фритцсон [Fritzson, 2004] написал исчерпывающую книгу, касающуюся моделирования физических систем с использованием объектно-ориентированного языка Modelica-2.

В качестве примера модели физической системы рассмотрим автоматизированную производственную систему для производства какого-то вида физической продукции. Модель, например, может, зафиксировать наличие физического производственного оборудования в виде рабочих ячеек и буферов. Обработка сырья и полуфабрикатов в процессе производства может быть описана при помощи функций распределения случайной величины, например Гаусса или Пуассона. Подобные модели, с одной стороны, применяются для того, чтобы лучше разобраться с сутью происходящих процессов, а с другой, чтобы убедиться в том, что модель производства отражает реальность производственного процесса.

Модели абстрактных систем могут предусматривать аналогичный анализ, когда гипотеза, касающаяся способности к обработке, может быть использована для понимания ряда функций и/или возможностей и связей между ними. В том, что касается скорости обработки, математические соотношения так же могут быть использованы для описания взаимосвязей; в результате абстрактная система может быть в конце концов преобразована в физическую систему.

Модели систем человеческой деятельности могут быть построены для понимания реальных или типовых ситуаций и/или реагирующих систем, связанных с какой-то проблемой или благоприятной возможностью. Модели человеческой деятельности, состоящие из функций и/или возможностей и связей между ними, также могут быть использованы для того, чтобы зафиксировать совокупность процессов и/или процедур, которые должны быть выполнены людьми.

Поскольку модели не являются точной копией оригинала и представляют собой абстрактную реальность, можно сделать вывод о том, что все модели являются неверными; однако некоторые из них являются полезными [Box and Draper, 1987]. Боардмэн и Сосер [Boardman and Sauser, 2008] указывают на следующие полезные выводы, касающиеся моделей. Не следует создавать модель, если мы не знаем:

• на что мы смотрим;

• почему мы на это смотрим;

• откуда (с какой точки зрения) мы на это смотрим, и

• что, по нашему мнению, мы сможем увидеть лучше, если у нас будет модель.

Последний важный момент в создании модели, по нашему мнению, это как.

Независимо от того, какая модель – количественная или качественная – создается, самым важным с точки зрения системного мышления является хорошо продуманный и конкретный процесс моделирования. Как уже упоминалось, по утверждению Питера Сенге процесс моделирования включает скорее формирование полного, целостного представления и возможности определить характер изменений, чем установление мгновенного, статического видения ситуации. С другой стороны, как отмечает Питер Чекланд, модели предоставляют основу для изучения системных ситуаций.

Парадокс

Системные ситуации часто являются парадоксальными и содержат противоречия (явления, которые можно рассматривать и как истинные, и как ложные). Классический пример: это утверждение – ложь. Если это утверждение является истинным, тогда это ложь; если оно ложное, как оно может быть истинным. Рассматривая системные ситуации, системный мыслитель должен осознавать возможность парадоксальных ситуаций. Касаясь системного мышления и парадоксов, Боардмэн и Сосер утверждают следующее.

«Парадокс – это очевидное противоречие. Тем не менее, предметы не всегда таковы, какими они кажутся. Парадокс можно объяснить, но только пытаясь обрести мудрость свыше; для системного человека это означает взгляд вверх и наружу, а не только вниз и внутрь. Парадоксальное мышление является системным мышлением в его лучшем проявлении».

Парадоксы, содержащие утверждения, претендующие на то, чтобы быть истинными, и в то же время противоречащие друг другу, приводят к возникновению напряжения, принять которое заинтересованным сторонам порой бывает трудно. В то же время рассмотрение этих конфликтов при помощи моделей, стимулирующих новое осмысление, может способствовать изменению представлений, что приводит к более глубокому пониманию. Давайте рассмотрим несколько примеров.

Парадокс управления. Командование и управление используются для обеспечения порядка и поддержания соответствия какой-то форме стратегического руководства (цель, задача или результат). Однако, для того, чтобы способствовать развитию инноваций, творческих способностей и чувства самосознания, у вас не должно быть командования и управления.

Парадокс клиента. Для продуктивной работы и получения прибыли необходимо прислушиваться к вашим клиентам. Однако, для того, чтобы воспользоваться преимуществами передовой технологии, которая может дать новые возможности для продуктивной работы и извлечения прибыли, вы не должны прислушиваться к вашим клиентам.

Парадокс разнообразия. Для того, чтобы команда (в том числе проект, миссия, целевая рабочая группа и т. д.) достигла успеха, необходимы как единообразие, так и дифференциация. Единообразие необходимо для того, чтобы обеспечить наличие одновременно боевого духа и чувства сопричастности общей цели. Однако дифференциация с учетом способностей и навыков членов команды необходима для достижения командного успеха.

Парадокс программного обеспечения. Из-за фундаментальной природы программного обеспечения ЭВМ возникает парадоксальная ситуация, когда программные системы нужно планировать, при этом в то же самое время творческие способности вездесущего программиста требуют, чтобы их не планировали. Это является центральным вопросом в спорах между сторонниками планового и гибкого программирования.

При изучении различных системных перспектив системный мыслитель должен смотреть вверх и наружу, а также вниз и вовнутрь и должен рассматривать целевую систему в узком смысле, целевую систему в широком смысле, окружение, а также окружение в широком смысле, как это показано на рис. 1.5. Таким образом, когда мы рассматриваем какие-либо подходы к моделированию (описанию) системных ситуаций, следует не упускать из виду понимание парадоксальных ситуаций и создаваемых ими напряжений, а также стремиться рассматривать различные аспекты проблемы или возможности в целом. Некоторые из подходов к моделированию могут использоваться и для жестких и для мягких систем, в то же время имеются подходы, которые лучше подходят для моделирования жестких или мягких систем. Тем не менее, давайте сначала рассмотрим системы и взаимосвязи, которые нужно охарактеризовать.

Описание системных ситуаций

Существуют различные подходы к количественному и качественному моделированию системных ситуаций. Эти подходы задают различные проекции, которые помогают вникнуть в широкий круг системных особенностей. Качественные модели могут включать прозаический текст на естественном языке, структурированный текст, наглядное изображение и/или графическое представление существенных свойств проблемы или возможности, связанной с системой. Все формы качественных моделей предназначены для того, чтобы рассказать историю системы, которая и дает полезное понимание. Ниже будут рассмотрены различные способы рассказа историй посредством использования моделей, но сначала давайте еще раз обратим внимание на важность парадигмы диаграммы системной связности.

Система, как доминанта

Выявление проблем или новых возможностей чаще всего обусловлено связями между элементами нескольких систем. Поэтому, давайте в данном контексте еще раз рассмотрим мысленную модель диаграммы системной связности, изображенную на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Где проблема, а где возможность?

Проблема или возможность может возникнуть из-за элементов и связей, которые были вовлечены в ситуацию и ограничены связанной с ситуацией целевой системой, понимаемой в узком смысле. Однако, если посмотреть вверх и наружу, границы проблемы или возможности меняются, поскольку существуют целевая система в широком смысле, окружение в узком смысле и даже окружение в широком смысле. Естественно, что ситуации, связанные с проблемой или возможностью, возникают в реагирующих системах, а также во взаимосвязях с системными активами, которые нужно описывать. В этих случаях также следует учитывать целевую систему в широком смысле и, более того, окружение в узком и широком смысле.

Поскольку реагирующая система создается для того, чтобы следить за ситуационной системой, связывание этих двух систем представляет собой готовую область для описания. Элементы этих двух систем взаимодействуют, что приводит к разрешению проблем или использованию возможностей, но также может привести и к возникновению новых ситуаций. Самое важное – сосредоточившись на проблеме, рассматривать более широкий контекст, охватывающий свойства постоянно применяемых системных активов, из которых создается реагирующая система. Поэтому важно определить связи между элементами в целевых системах в узком смысле и в широком смысле, а также в окружении и в окружении в широком смысле.

Нахождение первопричин

Нахождение источников проблем, разумеется, является необходимой предпосылкой моделирования. Часто проблемы неочевидны и могут быть результатом какой-либо парадоксальной ситуации.

Сенге и др. [1994] описывают метод, основанный на текстовом представлении, который оказался полезным и для отдельных лиц и для групп, работающих вместе над выявлением первопричин, вызывающих проблемы. Этот метод, называемый «Пять почему», представляет собой полезную отправную точку в процессе размышления о первопричинах (что, на что и почему влияет). По существу, данный метод рекомендует смотреть все дальше и дальше за пределы проблемы, считающейся источником возникновения затруднения.

Указанный метод удобнее всего применять, используя флипчарт, бумагу и маркеры и назначив кого-нибудь, чтобы все записывать. Выбрав первое «Почему» (обычно являющееся результатом трех-четырех исходных предпосылок), задаются вопросом: «Почему происходит то-то и то-то?»

Для иллюстрации метода «Пять почему» мы разберем некоторые выводы, сделанные Маргаретой Эрикссон [2006]. В проекте, который она разрабатывала как слушатель данного курса, изучались первопричины того, почему клиентская информация о продукте (ИПК) для некоторого вида программного обеспечения является неадекватной, несвоевременной и дорогой в разработке. Следующие два примера представляют собой результат изучения связанных с документацией проблем хорошо известной телекоммуникационной компании.

1. Почему ИПК опаздывает?

Те, кто пишет ИПК, ждут спецификацию функций (СФ) от разработчика.

2. Почему те, кто пишет ИПК, ждут спецификацию функций?

Разработчик, который должен написать СФ, задерживается.

3. Почему разработчик, который должен написать СФ, задерживается?

Разработчик занят написанием программного кода для системных функций СФ.

4. Почему разработчик пишет код для системных функций?

Разработчик отвечает за программный код.

5. Тогда почему разработчик не пишет СФ?

Разработчик описывает системные функции в СФ после кодирования и тестирования.

Разумеется, в данном примере можно заметить парадокс программного обеспечения, когда планирование и нужно и не нужно для того, чтобы способствовать творческим способностям. Теперь, давайте рассмотрим смежную проблему, которая в значительной степени является следствием предыдущей ситуации.

1. Почему работа по составлению ИПК требует много времени (и становится дорогой)?

ИПК содержит много документов и страниц.

2. Почему она содержит много документов и страниц?

ИПК не имеет заранее определенной структуры, и ее объем увеличивается по мере увеличения системы.

3. Почему объем ИПК увеличивается по мере увеличения системы?

Ни у кого в проекте не было ни времени, ни полномочий для структурирования информации.

4. Почему информация не структурирована?

Ни один человек не владеет полной картиной потребностей пользователя (клиента) и целевой системы.

5. Почему отсутствует понимание потребностей пользователя (клиента)?

Нет обратной связи от пользователей (клиентов).

Этот метод, основанный на структурированном тексте, предоставляет полезную отправную точку для анализа различных сложных ситуаций. Теперь рассмотрим различные формы графических и наглядных представлений системных ситуаций.

Диаграммы влияния

Описание того, что такое влияние, является основой всех подходов к описанию. В этом отношении одним из наиболее понятных методов является диаграмма влияния. Свой вклад в развитие диаграмм влияния внесли несколько человек, однако в общедоступной форме диаграммы влияния были описаны профессором Стэнфордского университета Рональдом Ховардом в рамках его работы в области теории принятия решений [Howard, 1960] и [Howard and Matheson, 1984].

Диаграмма влияния является простым визуальным представлением проблемы принятия решения. Диаграммы влияния предлагают интуитивный способ определения и отображения существенных элементов, в том числе решений, неопределенностей и целей, и того, как они влияют друг на друга. Они задают графическое представление ситуаций, отображающее взаимные влияния, временные связи событий и другие отношения, и представляют собой подход, дополняющий дерево решений (описанное в главе 5). Диаграммы влияния состоят из узлов различной формы и стрелок, которым присвоены значения, указанные в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Символы диаграмм влияния

Для иллюстрации использования диаграмм влияния, рассмотрим пример, приведенный на рис. 2.2. Эта простая диаграмма влияния показывает, как решения о бюджете, выделяемом на маркетинг, и цена продукта влияют на ожидания относительно возможных размера рынка и доли рынка этого продукта, а также расходов и доходов. Размер рынка и доля рынка в свою очередь влияют на показатели продаж в штуках, которые воздействуют на расходы и доходы, которые также влияют на валовой доход.

Рис. 2.2. Диаграмма влияния

Существуют инструменты для поддержки разработки и практического использования диаграмм влияния. Например, см. www.lumina.com.

Причинно-следственные связи, петли обратных связей и запаздывание реакции

Питер Сенге, в бытность студентом Джея Форрестера в МТИ, в 1980-е годы разработал «язык системного мышления», основанный на элементарных понятиях причинно-следственных связей, обратных связей и запаздывания реакции. Этот язык дает возможность создавать модели, которые характеризуют точку зрения с помощью представлений о многочисленных причинно-следственных связях во взаимодействующих системах, результатом которых являются те или иные модели поведения. В этом смысле упомянутый язык аналогичен диаграммам влияния, но, как мы увидим, модели поведения используют в качестве основы два основополагающих понятия рост и пределы. В качестве примера на рис. 2.3 показаны причинно-следственные связи, петли обратных связей и запаздывание реакции применительно к проблеме, с которой столкнулся поставщик услуг.

Рис. 2.3. Причинно-следственные связи, петли обратных связей и запаздывание реакции на примере поставщика услуг

Здесь можно указать на четыре ситуации или действия, которые могут быть отнесены к различным системам, функционирующим на предприятии. Эти действия и ситуации собираются в модель поведения, которая может быть использована для объяснения явления, которое имеет место на этом предприятии.

В рассматриваемой системной ситуации, стремясь привлечь новых клиентов, поставщик услуг решил ввести новую системную услугу. В результате ее введения увеличилась нагрузка на обслуживающий персонал. Увеличение нагрузки вызвало рост недовольства клиентов общим уровнем обслуживания. В конце концов, после задержек с обслуживанием, через некоторое время клиенты отказались от услуг данного поставщика, что привело к сокращению использования услуг. Не вызывает сомнения, что поставщик услуг ожидал от введения новой услуги совсем другого. В этой точке, в условиях сокращения клиентской базы неразумно вводить новые системные услуги, стремясь увеличить клиентскую базу, поскольку такой шаг, скорее всего, приведет к дальнейшему сокращению этой базы. Однако важно отметить, что из-за того, что некоторые клиенты покинули данного поставщика услуг, нагрузка на обслуживающий персонал уменьшилась и, если предположить, что людские ресурсы сохранились, через некоторое время удовлетворенность клиентов может вновь вырасти.

Рассказ об истории системы

Рисунок 2.3 и только что приведенное объяснение указывают на центральный аспект описания сценариев в виде причинно-следственных связей, обратных связей и запаздывания реакции. Представления языка системного мышления, такие, как, например, рассмотренные выше диаграммы влияния, используются для того, чтобы описать важный сценарий множественных зависимостей. Общая модель создания сценария в форме языка системного мышления показана на рис. 2.4.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Для обозначения термина целостность автор книги использует существительное togetherness, с помощью которого в еще большей степени, чем посредством привычного integrity, подчеркивает свойство единения, присущее системам. (Примеч. науч. ред.)

Content

Гарольд «Бад» Лоусон
Путешествие по системному ландшафту

Обращение к читателю

Предисловие редактора перевода

Предисловие

Путешествие

Выражение признательности

Глава 1. Введение в системы

Системы находятся повсюду

Системное движение

Основополагающие свойства

Независимость подхода

Системное мышление и системная инженерия

Классификация систем

Топология систем

Множество точек зрения и представлений

Существуют ли системы на самом деле?

Целевые системы

Системные активы

Потребности, услуги и результат

Декомпозиция

Типовые системные активы

Элементы системы

Предназначенные для постоянного применения, ситуационные (реагирующие) и типовые системы

Системы систем

Управление изменениями в системе

Сложности систем

Классификация сложностей

Катастрофический разрыв

Сложности на предприятиях

Набор для выживания

Определения конкретных понятий

Универсальная мысленная модель

Системные принципы

Верификация знаний

Примечание 1.1

Глава 2. Мышление на языке систем

Системное мышление

Жесткие и мягкие системы

Модели и моделирование

Парадокс

Описание системных ситуаций

Система, как доминанта

Нахождение первопричин

Диаграммы влияния

Причинно-следственные связи, петли обратных связей и запаздывание реакции

Рассказ об истории системы

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания