за счет чего происходит развитие любой естественной системы
Научная электронная библиотека
2.3.4. Правила развития систем
Как и когда наступает момент такой самоорганизации подсистем в систему не ясно, но наблюдения, зафиксированные правилом, свидетельствуют о возможности и системной закономерности объединения. Силами такого объединения могут быть естественное стремление к расширению собственных границ системы, оптимизация связей и энергетических потоков, электромагнитные и гравитационные силы. При объединении бывшие системы становятся подсистемами, о чём свидетельствует правило перехода в подсистему (кооперативности):
В Природе формирование систем более высокого уровня является средством повышения надёжности своего существования. В соответствии с правилом конструктивной эмерджентности
Развитие систем невозможно без соревновательности и отбора. Более жизнеспособные вытесняют менее жизнеспособных. Поэтому дружба волков и зайцев, равенство всех людей и народов, коммунизм, отсутствие войн означают прекращение развития. Таковы жёсткие природные законы оптимизации систем и развития.
Развитие видов живого происходит в соответствии с законом необратимости эволюции, сформулированным Л. Долло.
Развитие систем не может рассматриваться как непрерывное движение от простого к более сложному. Всегда существуют этапы. Два следующих закона о смене фаз развития подтверждают такую закономерную направленность. Закон последовательности прохождения фаз развития:
Системогенетический закон свидетельствует, что, несмотря на индивидуальность циклов развития, существует и общность:
Почему именно так запрограммировано развитие? Как организовано соответствие индивидуального развития и пути эволюции? Обсуждая эти сложнейшие вопросы, Н.Ф. Реймерс писал: «. наблюдается одновременное движение всех движений в иерархии систем от бесконечно большого Космоса до бесконечно малых элементарных частиц. Каждая подсистема следует за своей системой, вернее, развитие надсистемы определяет многие ограничения в развитии входящих в неё подсистем. Такой процесс «подталкивания» направления развития характерен для всего системного мира. Такова логическая модель действия системогенетического закона» [66]. Ключевое понятие в этой цитате это то, что развитие любой системы всегда согласовано и направляется развитием надсистемы. Приблизиться к пониманию того, как происходит управление развитием, должен позволить предлагаемый в настоящей работе анализ системного устройства МИРА. Именно единство всего материального с окружающей и заполняющей его средой ДУХ может объяснить и «ограничения» и «подталкивания» в развитии. Система ДУХ обеспечивает структуру атомов, молекул, кристаллов и любых материальных систем по единым законам взаимодействия систем.
Следующие несколько законов говорят о неравномерности развития систем и взаимозависимости развития организма (надсистемы) от развития органов (подсистем). Закон структурной корреляции (Ж. Кювье, 1830 г):
Закон Кювье развивается в законе согласования строения и функций подсистем:
Временной характер развития систем изложен в следующих двух правилах. Закон разновременности развития подсистем:
Например, выявлены зависимости численности разных видов организмов на планете от циклов солнечной активности (интенсивное размножение саранчи и нерест горбуши соответствуют 12-летнему циклу). Цикличность в развитии систем на планете Земля почти несомненно обусловлена циклами с значениями периодов вращения Земли вокруг оси и вокруг Солнца, циклами развития энергетических процессов внутри Солнца, циклами вращения Солнечной системы вокруг центра Галактики и др.
Таким образом, знание законов макроэкологии о сложных межсистемных взаимосвязях может способствовать пониманию развития не только организмов и популяций, но и социальных систем.
Урок 2. Законы развития систем
Одной из предпосылок ТРИЗ является то, что существуют объективные законы развития и функционирования систем, опираясь на которые можно строить изобретательские решения. Другими словами, многие технические, производственные, экономические и социальные системы развиваются по одним и тем же правилам и принципам.
Г. С. Альтшуллер обнаружил их, изучив патентный фонд и проанализировав пути развития и усовершенствования техники в течение долгого времени. Результаты, опубликованные в книгах «Линии жизни» технических систем» и «О законах развития технических систем», позже объединенные в работе «Творчество как точная наука», стали базисом для Теории развития технических систем (ТРТС).
В данном уроке мы предлагаем вам познакомиться с этими законами, подкрепленными примерами. В программе обучения ТРИЗ они занимают главное место, поскольку раскрываются и детализируются в правилах их применения, в стандартах, принципах разрешения противоречий, вепольном анализе и АРИЗе.
Содержание:
Терминология и краткое введение
Закон развития технической системы (ЗРТС) – это существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между элементами внутри системы и с внешней средой в процессе прогрессивного развития, перехода системы от одного состояния к другому с целью увеличения ее полезной функциональности.
Г. С. Альтшуллер открытые законы разделил на три раздела «Статику», «Кинематику», «Динамику». Названия эти условны и не имеют прямого отношения к физике. Но можно проследить связь этих групп с моделью «начала жизни-развития-смерти» в соответствии с законом S-образного развития технических систем, который автор предложил для полной картины эволюции процессов в технике. Она изображается логистической кривой, которая показывает меняющиеся со временем темпы развития. Этапов три:
«Детство». Конкретно в технике это длительный процесс проектирования системы, ее доработки, изготовления опытного образца, подготовки к серийному выпуску. В глобальном понимании этап связан с законами «Статики» – группой, объединенной критериями жизнеспособности возникающих технических систем (ТС). Говоря простым языком, благодаря этим законам можно дать ответы на два вопроса: Будет ли жить и функционировать создаваемая система? Что нужно сделать для того, чтобы она жила и функционировала?
Законы первых двух групп – «Статики» и «Кинематики» – универсальны по своему характеру. Они действуют в любую эпоху и применимы не только к техническим системам, но и к биологическим, социальным и т. д. «Динамика» же, по словам Альтшуллера, говорит об основных тенденциях функционирования систем именно в наше время.
Как пример действия комплекса этих законов в технике можно вспомнить развитие такой технической системы, как весельный флот. Она прошла становление от маленьких лодок с парой весел до крупных боевых кораблей, где сотни весел располагались в несколько рядов, уступив в результате место парусникам. В социальном и историческом плане примером S-образной системы может служить зарождение, процветание и упадок афинской демократии.
Статика
Законы «Статики» в ТРИЗ определяют начальную стадию функционирования технической системы, начало ее «жизни», определяя необходимые для этого условия. Сама категория «система» говорит нам о целом, составленном из частей. Техническая система, как и любая другая, начинает свою жизнь в результате синтеза отдельных компонентов. Но не всякое такое объединение дает жизнеспособную ТС. Законы группы «Статика» как раз и показывают, какие обязательные условия должны выполняться для успешной работоспособности системы.
Основных частей четыре: двигатель, трансмиссия, рабочий орган и орган управления. Для обеспечения жизнеспособности системы нужны не только эти части, но и их пригодность к выполнению функций ТС. Другими словами, эти составляющие должны быть работоспособными не только по отдельности, но и в системе. Классический пример – двигатель внутреннего сгорания, который работает сам по себе, функционирует в такой ТС как легковой автомобиль, но не пригоден для применения в подводной лодке.
Из закона полноты частей системы следует вывод: чтобы система была управляемой, необходимо, чтобы хотя бы одна ее часть была управляемой. Управляемость означает способность менять свойства в зависимости от предполагаемых заданий. Это следствие хорошо иллюстрирует пример из книги Ю. П. Саламатова «Система законов развития техники»: воздушный шар, управлять которым можно с помощью клапана и балласта.
Похожий закон был сформулирован в 1840 г. Ю. фон Либихом и для биологических систем.
Любая техническая система является преобразователем энергии. Отсюда очевидная необходимость передачи энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу. Если какая-то часть ТС не будет получать энергии, то и вся система не будет работать. Главным условием эффективности технической системы с точки зрения энергопроводимости является равенство способностей частей системы по принятию и передаче энергии.
Из закона «энергетической проводимости» следует вывод: чтобы часть технической системы была управляемой, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органами управления. Этот закон статики также является основой определения трех правил энергопроводимости системы:
Теоретик ТРИЗ А. В. Тригуб уверен, что для устранения вредных явлений или усиления полезных свойств технической системы, необходимо согласовать или рассогласовать частоты колебаний всех подсистем в технической системе и внешних системах. Попросту говоря, для жизнеспособности системы важно, чтобы отдельные части не только работали вместе, но и не мешали друг другу выполнять полезную функцию.
Этот закон прослеживается на примере истории создания установки для дробления камней в почках. Данный аппарат дробит камни целенаправленным лучом ультразвука, чтобы в дальнейшем они выводились натуральным путем. Но изначально для разрушения камня требовалась большая мощность ультразвука, что поражало не только их, но и окружающие ткани. Решение пришло после того, как была согласована частота ультразвука с частотой колебания камней. Это вызывало резонанс, который и разрушал камни, благодаря чему мощность луча удалось уменьшить.
Кинематика
Группа законов ТРИЗ «Кинематика» имеет дело с уже образованными системами, которые проходят этап своего становления. Условие, как было сказано выше, кроется в том, что эти законы определяют развитие ТС, независимо от конкретных технических и физических факторов, его обусловливающих.
В классическом понимании идеальная система – это система, вес, объем, площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря – это когда системы нет, а функция ее сохраняется и выполняется. Все ТС стремятся к идеальности, но идеальных очень мало. Образцом может служить сплав леса плотами, когда корабль для транспортировки не требуется, а функция доставки выполняется.
На практике можно найти множество примеров подтверждения данного закона. Предельный случай идеализации техники заключается в ее уменьшении (вплоть до исчезновения) при одновременном увеличении количества выполняемых ею функций. Например, первые поезда были больше чем сейчас, а пассажиров и грузов перевозили меньше. В дальнейшем габариты уменьшились, усилилась мощность, благодаря чему стала возможной перевозка больших объемов грузов и увеличение пассажиропотока, что привело и к снижению стоимости самой транспортировки.
Неравномерность развития частей системы является причиной возникновения технических и физических противоречий, и, следовательно, изобретательских задач. Следствием данного закона является то, что рано или поздно изменение одной составляющей ТС спровоцирует цепную реакцию технических решений, которые приведут к изменению и оставшихся частей. Закон находит свое подтверждение в термодинамике. Так, в соответствии с принципом Онсагера: движущая сила любого процесса – это появление неоднородности в системе. Значительно раньше, чем в ТРИЗ, этот закон был описан в биологии: «В ходе прогрессивной эволюции возрастает взаимное приспособление органов, происходит координация изменений частей организма и идет аккумуляция корреляций общего значения».
Отличной иллюстрацией справедливости закона служит развитие автомобильной техники. Первые двигатели обеспечивали относительно небольшую по сегодняшним меркам скорость в 15-20 км/час. Установка двигателей большей мощности увеличила скорость, что со временем стало причиной замены колес на более широкие, изготовления кузова из более прочных материалов и т.д.
Некоторые исследователи выделяют этот закон как отдельный, но многие труды выводят его в комплексе с законом неравномерности развития частей системы. Такой подход нам кажется более органичным, и мы выносим индивидуальный блок для данного закона лишь для большей структурированности и понятности.
Значение этого закона в том, что он указывает на распространенную ошибку, когда с целью увеличения полезности изобретения развивается не рабочий орган, а любой другой, например, управленческий (трансмиссия). Конкретный случай – чтобы создать многофункциональный игровой смартфон, нужно не просто сделать его удобным для держания в руке и оснастить большим дисплеем, а, в первую очередь, позаботиться о мощном процессоре.
Данный закон является универсальным и находит свое отображение во многих сферах. Степенью динамизации – способностью системы приспосабливаться к внешней среде – обладают не только технические системы. Когда-то такую адаптацию прошли биологические виды, вышедшие из воды на сушу. Изменяются и социальные системы: все больше компаний практикуют вместо офисной работы удаленную, а многие работники отдают предпочтение фрилансу.
Примеров из техники, подтверждающих данный закон, также множество. Свой облик за пару десятилетий поменяли мобильные телефоны. Причем изменения были не только количественными (уменьшение в размерах), но и качественными (увеличение функиональности, вплоть до перехода в надсистему – планшетофоны). Первые бритвенные станки «Gilette» имели неподвижную головку, которая позже стала более удобной движущейся. Еще один пример: в 30-е гг. в СССР выпускались быстрые танки БТ-5, которые по бездорожью двигались на гусеницах, а выехав на дорогу, сбрасывали их и шли на колесах.
Когда динамизация системы невозможна, другими словами, когда ТС полностью исчерпала свои возможности и дальнейших путей ее развития нет, система переходит в надсистему (НС). В ней она работает в качестве одной из частей; при этом дальнейшее развитие идет уже на уровне надсистемы. Переход происходит не всегда и ТС может оказаться мертвой, как, например, произошло с каменными орудиями труда первых людей. Система может не переходить в НС, а оставаться в состоянии, когда не может быть существенно усовершенствована, но сохранять жизнеспособность в силу необходимости этого людям. Примером такой технической системы служит велосипед.
Вариантом перехода системы в надсистему может быть создание би- и полисистем. Его еще называют законом перехода «моно – би – поли». Такие системы более надежны и функциональны, благодаря приобретаемым в результате синтеза качествам. После прохождения этапов би- и поли- наступает свертывание – либо ликвидация системы (каменный топор), поскольку она свое уже отслужила, либо переход ее в надсистему. Классический пример проявления: карандаш (моносистема) – карандаш с ластиком на конце (бисистема) – разноцветные карандаши (полисистема) – карандаш с циркулем или ручка (свертывание). Или бритва: с одним лезвием – с двумя – с тремя и более – бритва с вибрацией.
Этот закон является не только общим законом развития систем, схемой, по которой развивается все, но и законом природы, ведь симбиоз живых организмов с целью выживания известен с незапамятных времен. Как подтверждение: лишайники (симбиоз гриба и водорослей), членистоногие (рак-отшельник и актинии), люди (бактерии в желудке).
Динамика
«Динамика» объединяет законы развития ТС характерные для нашего времени и определяет возможные изменения в них в научно-технических условиях современности.
Суть заключается в том, что любая ТС для развития своего полезного функционала стремится перейти с макроуровня на микроуровень. Другими словами, в системах соблюдается тенденция перехода функции рабочего органа от колес, шестерней, валов и т. д. к молекулам, атомам, ионам, которые легко управляются полями. Это одна из главных тенденций развития всех современных технических систем.
Понятия «макроуровень» и «микроуровень» являются в данном отношении скорее условными и призваны показать уровни мышления человека, где первый уровень – что-то физически соизмеримое, а второй – понимаемое. В жизни любой ТС наступает момент, когда дальнейшее экстенсивное (увеличение полезной функции за счет изменений на макроуровне) развитие невозможно. Дальше систему можно развивать только интенсивно, за счет повышения организованности все более низких системных уровней вещества.
В технике переход между макро- и микроуровнями хорошо демонстрирует эволюция строительного материала – кирпича. Сначала это была просто организация формы глины для удобства. Но однажды человек забыл кирпич на пару часов на солнце, а когда вспомнил о нем – тот затвердел, что сделало его более надежным и практичным. Но со временем было замечено, что такой материал плохо держит тепло. Было совершено новое изобретение – теперь в кирпиче оставляли большое количество воздушных капилляров – микропустот, что существенно понизило его теплопроводность.
Г. С. Альтшуллер писал: «Смысл этого закона заключается в том, что невепольные системы стремятся стать вепольными, а в вепольных системах развитие идет в направлении перехода от механических полей к электромагнитным; увеличения степени дисперсности веществ, числа связей между элементами и отзывчивости системы».
Веполь – (вещество+поле) – модель взаимодействия в минимальной технической системе. Это понятие абстрактное, применяемое в ТРИЗ для описания некоторого вида отношений. Под вепольностью стоит понимать управляемость. Дословно закон описывает вепольность как последовательность изменения структуры и элементов веполей с целью получения более управляемых технических систем, т.е. систем более идеальных. При этом в процессе изменения необходимо осуществлять согласование веществ, полей и структуры. Примером может служить диффузионная сварка и лазер для резки различных материалов.
В заключение отметим, что здесь собраны лишь описанные в литературе законы, в то время как теоретики ТРИЗ говорят о существовании и других, открыть и сформулировать которые еще предстоит.
Проверьте свои знания
Если вы хотите проверить свои знания по теме данного урока, можете пройти небольшой тест, состоящий из нескольких вопросов. В каждом вопросе правильным может быть только один вариант. После выбора вами одного из вариантов система автоматически переходит к следующему вопросу. На получаемые вами баллы влияет правильность ваших ответов и затраченное на прохождение время. Обратите внимание, что вопросы каждый раз разные, а варианты перемешиваются.
Напоминаем, что для полноценной работы сайта вам необходимо включить cookies, javascript и iframe. Если вы ввидите это сообщение в течение долгого времени, значит настройки вашего браузера не позволяют нашему порталу полноценно работать.
Законы развития систем(часть 1)
Пикабу упорно не давал мне постить эту статью из-за слова «джeнeрик». На этот раз статья очень длинная и я разобью её на две части.
Повышение идеальности системы в процессе развития осуществляется на первых этапах путем развертывания, т.е. увеличения количества и качества выполняемых полезных функций за счет усложнения системы, а на последующих этапах – за счет свертывания – упрощения системы при сохранении или дальнейшем увеличении количества и качества полезных функций.
Развертывание системы идет по трем направлениям – дробление системы, усложнение одного системного уровня (включение дополнительных элементов, дифференциация элементов), переход в надсистему.
1. Дробление системы. Усложнение внутренней структуры системы: увеличение числа ступеней (уровней) в иерархии за счет ее внутрисистемного дробления путем разделения системы на однородные подсистемы (элементы) либо на разнородные (разнофункциональные) подсистемы.
Римляне раздробили греческую фалангу на большое количество маленьких фаланг, получился легион.
Лихтеровоз – это большой корабль, состоящий из каркаса и лихтеров. Каждый лихтер – отдельный маленький корабль. Он может разгружаться на мелководье, без специальных причалов, и интегрироваться в лихтеровоз, совершающий океанские переходы.
Сердце у карася двухкамерное, у лягушки – трехкамерное, у зайца – четырехкамерное.
2. Усложнение одного системного уровня (включение дополнительных элементов, выполняющих вспомогательные функции или расширяющих ее функциональные возможности, дифференциация элементов). Развертывание происходит от функционального центра к периферии.
Пехота дополняется лучниками, артиллерией, фронтовой авиацией… К лезвию складного ножа добавляются – складное шило, открывалка пива, отвертка… Живые организмы в процессе развития приобретают новые функции. Молочные железы по одной из гипотез произошли из потовых желез.
3. Переход в надсистему. Колониальные организмы представляют собой систему из одноклеточных существ, способных к самостоятельным реакциям и самостоятельному размножению, но ведущую себя как единый организм.
Магазины объединяются в сетевую компанию.
В технике переход в надсистему сформулирован Генрихом Альтшуллером, как закон развития. Система, исчерпав резервы своего развития, переходит в надсистему и в дальнейшем развивается, как элемент системы более высокого порядка. Развитие изображения, фотографии сменяется развитием полиизображения – кинематографа. Кинематограф переходит в надсистему – телевидение, и развивается исходя из его интересов. Сегодня фотографии сохранились лишь в старых бабушкиных альбомах. Современные фотографии живут в надтелевизорах – компьютерах.
Свертывание системы проходит поэтапно.
Минимальное свертывание – создание между исходными системами связей, обеспечивающих появление системного эффекта при минимальном изменении этих систем. Возможен возврат к самостоятельному функционированию.
Книжный стеллаж из стандартных полок. Колониальные организмы. Сеть магазинов.
Частичное свертывание – изменение подсистем с целью упрощения – исключение дублирования, совмещение подсистем, слияние их функций, переход от последовательных процессов к параллельным, совмещение операций, исключение элементов и процессов. При этом направление обратное развертыванию – от периферии к функциональному центру.
Микросхемы интегрируются на печатной плате в надсистему. Следующий шаг – микросхемы лишаются корпусов. Печатная плата с бескорпусными микросхемами выполняет ту же функцию в значительно сокращенных размерах.
Магазины в сетевой компании лишаются собственных бухгалтерий, снабжения.
Полное свертывание – полное изменение подсистем, установление неразрывных связей. Система упрощается, выход подсистем невозможен.
В сетевой компании формируется единая логистика, управление, финансовый механизм. Магазины становятся лишь терминалами взаимодействия с клиентом. С изменением форм взаимодействия они вообще перестают быть магазинами, а торговая компания остается и выполняет свою функцию.
Бескорпусные микросхемы интегрируются на единый кристалл в одну большую интегральную схему.
Клетки передают организму функции обеспечения питания, передвижения в пространстве, все более при этом специализируясь.
В фильмах о второй мировой войне можно увидеть зенитную стрельбу из пулеметной спарки. При стрельбе из пулемета время на подачу нового патрона уходит в три раза больше, чем на сам выстрел. В спарке с помощью механической связи энергия отдачи одного пулемета перезаряжает другой. В результате скорострельность спаренного пулемета возрастает не в два, а в четыре раза. Моносистема пулемет пошла по дорожке, проторенной его предком – ружьем.
Система в своем развитии многократно проходит циклы развертывания-свертывания. Подробно процесс описан в работе Юрия Саламатова и Игоря Кондракова «Идеализация технических систем».
Закон повышения динамичности и управляемости
Системы в процессе развития становятся более динамичными и управляемыми. Самолет, родившись неуклюжей парусиновой конструкцией, превратился в стремительного красавца с убираемым шасси, изменяемыми геометрией крыла и вектором тяги двигателя… Биологические, социальные системы меняются в том же направлении. Примеры здесь даже не интересны. Интереснее подробности – направления динамизации и ее этапы.
Уменьшение стабильности (устойчивости) систем. Системы проходят несколько стадий развития. Стабильное состояние, полистабильное, динамичная устойчивость и управление неустойчивым состоянием.
Ребенок начинает учиться кататься на велосипеде. Первый его велосипед трехколесный. Абсолютно устойчивая конструкция. Ребенок подрастает и пересаживается на переходную четырехколесную конструкцию. На уровне заднего колеса двухколесного велосипеда слева и справа на некотором расстоянии прикреплены два колесика меньшего диаметра. Такой велосипед, чуть завалившись направо или налево, принимает одно из двух устойчивых состояний. Когда ребенок научился хорошо ездить, его велосипеду отсоединяют эти два страховочных колесика. Получившийся двухколесный велосипед уже имеет динамичную устойчивость. Он устойчив только пока едет. Цирковой артист может балансировать на одноколесном велосипеде – конструкции совершенно неустойчивой.
В девятнадцатом, начале двадцатого века, доминировали крупные корпорации, десятилетиями выпускающие одну продукцию. Во второй половине двадцатого века звание ведущей угольнодобывающей компании или крупнейшего производителя стеклотары уже не обеспечивало стабильности. Доминировать стали диверсифицированные компании, такие как IBM.
Компания производитель офисного оборудования, печатных машинок, вовремя увидела новую нишу для своих компетенций – печатающие устройства для вновь появившихся на рынке ЭВМ. Поскольку такое устройство – уже не просто печатная машинка, а печатная машинка, начиненная электроникой, почти ЭВМ, IBM решила делать компьютер целиком. Для этого нашла новую нишу – компьютеры для бизнеса. До этого ЭВМ была прерогативой ученых. По той же схеме появились персональные компьютеры, программное обеспечение. Так и развивается IBM в полистабильном состоянии, переваливаясь с ноги на ногу. Старые ноги отсыхают, никто не вспоминает, что IBM производитель печатных машинок, а «центр тяжести» переносится на новые.
В конце двадцатого века доминировали уже такие корпорации, как Intel и Microsoft, вынужденные постоянно развивать свою продукцию. Научно-технический прогресс им нужен не для обновления и развития, а для существования. У них динамичная устойчивость, как у двухколесного велосипеда. Остановиться в наращивании параметров продукции им также нельзя, за пару лет они сойдут с дистанции.
В конце двадцатого и в двадцать первом веке появился и быстро набирает обороты венчурный бизнес. Бизнес, научившийся управлять непредсказуемыми событиями. (Непредсказуемыми для предпринимателя, не знающего ТРИЗ). За этим бизнесом, управляющим неустойчивыми состояниями, высокая норма прибыли и большое будущее. Но для его ведения нужен цирковой уровень владения мышлением.
Увеличение степени управляемости – еще одна линия повышения динамичности систем. Управление системы развивается по линии – принудительное управление, управление с обратной связью, самоуправление.
Садоводы знают, что за парником нужен глаз да глаз. Не откроешь вовремя форточку – воздух перегреется, зелень повянет. Не закроешь на ночь – померзнет. А когда погода меняется, приходится несколько раз в день осуществлять этот хлопотный акт принудительного управления. Работающему интеллигенту такое не под силу. Следующий шаг – система с обратной связью. Инженеру не трудно спроектировать конструкцию с термодатчиком, управляющей системой и исполнительным механизмом. В промышленности подобное существует. Вот только для садовода это слишком сложно, дорого, требует постоянной электроэнергии. И все это на улице и без присмотра. Не стоит в этом направлении даже думать.
Талантливый изобретатель, один из лучших специалистов по ТРИЗ, Геннадий Иванов прекрасно знал о третьем этапе – самоуправлении, и еще в советские времена соорудил у себя на даче следующую конструкцию. В парнике поставил герметичную металлическую бочку, соединенную шлангом с резиновой камерой от мяча, лежащей на дне ведра. На камеру опиралась палка, шарнирно прикрепленная к раме форточки. Когда температура в парнике становилась слишком высокой, воздух в металлической бочке нагревался, надувая резиновую камеру. Надутая камера выталкивала палку, которая открывала форточку. Когда температура парника понижалась, давление охлажденного воздуха в бочке падало. Из камеры воздух выдавливался обратно в бочку под собственным весом палки и форточки. Форточка закрывалась. Система управлялась сама за счет информации и энергии вредного действия, с которым и следовало бороться.
В социальных системах развитие идет также от принудительного управления к самоуправлению.
Управление под угрозой уничтожения при рабстве, в лагерях и шарашках при социализме и фашизме… На такое управление требуются очень большие затраты при низкой эффективности управляемых процессов. На полях принудительного труда колхозников было недостаточно. На сельхозработы принудительно отправляли студентов, солдат, инженеров, ученых. А зерно приходилось закупать в Канаде. Хотя и до социализма, и после Россия была экспортером зерна при значительно, в разы, меньшем количестве рабочей силы на полях.
Предоставление и угроза непредоставления минимально необходимого обеспечения жизнедеятельности и безопасности. Барщина, необходимая чтобы иметь возможность обрабатывать клочок земли для себя. Необходимость получать минимальную, но регулярную зарплату. Угроза потерять очередь на квартиру, очередь на летний отпуск, на распределение дефицита. Дефицитное управление задействует мотивационный рычаг, существенно снижая затраты на управление. Дефицитное управление – основное для феодального общества и для большей части социалистического (той, что по эту сторону колючей проволоки).
Оплата по результатам труда. Оплата зависит от количества и качества труда, от квалификации работника. Она может быть значительно выше необходимой для жизни и, даже, для очень качественной жизни. Однако следует помнить, что человек получает удовлетворение не столько от величины оплаты, сколько от ее приращения. Если приращения зарплаты долго нет, то у многих честолюбивых работников накапливается немотивированное, на первый взгляд, недовольство. Тем более, раздражение возникает при снижении, не важно какой, зарплаты.
Вся современная система управления построена, в основном, на этом принципе. За лучшую работу больше платить, а работник сам решит, как ему удовлетворить свои потребности за полученные деньги. И он нередко находит решение – как удовлетворить потребность, но не только в пище и развлечениях, а, зачастую, и в более интересной работе, даже если она менее оплачиваемая.
Честолюбивому человеку никакие материальные стимулы не компенсируют неудовлетворенность социальным положением. У Дейла Карнеги есть интересный пример. В одной фирме некий слесарь постоянно ворчал, был недоволен и зарплатой, и работой. Его повысили в должности – назначили начальником ремонтного участка, поставили стол с табличкой. Но ни зарплата, ни содержание его работы не изменилось. Однако эффект был поразительным. Человек стал с энтузиазмом выполнять прежнюю работу и на зарплату больше не жаловался.
Стимулирование творчеством (самоуправление)
Творческий интерес может помочь компенсировать возникающие материальные затруднения, разрешить любые проблемы. Члены королёвской ГИРД (Группы изучения реактивного движения) приносили из дома серебряные ложки для изготовления припоя. Можно рассказать тысячи историй про одержимых изобретателей. Но как это использовать в массовом порядке? Решить такую проблему удалось японцам.
В Японии средний рабочий, у конвейера, выдает 60-70 новаторских предложений в год. В году 52 недели, значит, он «генерирует» новое чаще, чем раз в неделю. И все предложения оплачиваются. На фирме «Хитачи» регистрируют в год 4 миллиона (!) предложений, 20 тысяч из них – внедряется [НТР, N6,1989].
Японский опыт изучается во всем мире, выпускаются книги с подробным изложением методики работы знаменитых кружков качества, однако никому не удается его повторить. При внедрении западной технологии на наших предприятиях зачастую первым требованием наших партнеров является запрещение рационализации. И действительно, то, что создано высококвалифицированным трудом специалистов, недостаточно подготовленный человек может только испортить.
Но почему – то, что нам приносит вред, японцам приносит прибыль? Тезис о том, что среди тысяч слабых предложений попадается одно высокоэффективное, которое оправдывает затраты на все остальные, не убедителен – такие «изюминки» научились бы находить и другие.
«К концу 80-х годов выяснилось, что на расположенных в США предприятиях японских фирм уровень производительности труда в среднем на 20-25% выше, чем на американских предприятиях аналогичного профиля. При этом и качество, и привлекательность продукции японских фирм были куда выше американских.
Традиционные объяснения успехов японцев, вроде национально-исторических особенностей японского народа, культурного фактора и так далее, уже не срабатывали. На расположенных в США японских предприятиях применялся труд американских рабочих, специалистов и управляющих. Субподрядчиками были также американские фирмы, культурная среда – исключительно американская, а результаты хозяйственной деятельности – разными».
Японцы обладают ноу-хау XXI века в области методики управления. Стремление понять их с помощью вчерашних представлений порождает ошибочные объяснения.
Дело в том, что основной целью работы по рационализации на японских предприятиях является не получение сверхприбылей от необычайно ценных идей, а удовлетворение естественных творческих потребностей работников. Рабочий получает вознаграждение за рацпредложение в конверте, часто видит свое предложение внедренным и не может знать – сколько еще человек получили вознаграждение за это же предложение. Одного усовершенствования хватает на многих – каждый чувствует себя автором.
Творец относится к результатам своего труда совершенно иначе, чем наемник и, тем более, раб. Труженик, работающий за зарплату, проходя по цеху, запросто пнет валяющийся болт. Художник никогда не пнет картину. Именно здесь лежит секрет японского управления.
Японцы создали систему управления на всех возможных уровнях. Сотрудник получает не только деньги. Корпорация внимательно следит за его продвижением по служебной лестнице, предоставляет возможность раскрытия творческого потенциала. А там, где места для творчества почти нет, предоставляет его муляж.
Удовлетворенный работник трудится с большей отдачей, с большей производительностью. Поскольку, большинство своих потребностей он удовлетворяет на службе, ему не нужна очень большая зарплата, собственное дело или другое место работы.
В этой системе заложен и существенный недостаток. Эрзац творчества не оставляет работнику творческой неудовлетворенности, которая и является двигателем прогресса. Возможно, это противоречие не дает японцам выбиться в лидеры инновационной экономики. Хотя они так стараются.
В этапах повышения социальной управляемости читатель, знакомый с психологией, заметит отражение восхождения по пирамиде потребностей Маслоу. Нужно отметить, что при продвижении по верхним ступеням нижние не отбрасываются, а лишь смещается «центр тяжести» при наращивании стимулирующего воздействия. При стимулировании творчеством остается и социальное и экономическое стимулирование. В современном обществе почти вытеснено лишь принудительное управление. В экономике его не осталось совсем, сохраняется лишь как атавизм в некоторых армиях. И там, как правило, лишь в качестве обязательной военной подготовки, а не принуждения к военным действиям, оставленным профессионалам.
Дефицитное управление встречается чаще. Стремление компании к монопольному доминированию не пропадает. Современные государства следят за этим и пресекают подобные поползновения. Однако остается и официально разрешенная, и даже охраняемая государством, монополизация рынка в виде патентного права и права на интеллектуальную собственность. Это вынужденная плата первопроходцу за инновационные затраты.
В обществе нарастает мнение об устарелости, и даже, зловредности охраны прав интеллектуальной собственности. Появляются программы с открытым кодом и свободным доступом. Продвинутые творцы выкладывают в открытом доступе в интернете свои произведения. Это вызывает симпатии. Особенно контрастно такие поступки выглядят на фоне защиты патентов на лекарство от СПИДа. Лекарства, благодаря этой защите продаются на порядок дороже себестоимости, по ценам недоступным вымирающему от страшной болезни населению Африки. Так и подмывает присоединиться к негодованию активистов, призывающих отказаться от защиты патентных прав и разрешить всем желающим производить дешевые джeнeрики.
Вот только компания-разработчик этого лекарства затратила миллиарды долларов на его создание, и теперь через монопольную надбавку возвращает свои инвестиции. Если не дать ей вернуть инвестиции, не на что будет финансировать разработку завтрашних лекарств. Мы спасем сегодняшних африканцев, но ценой жизни наших детей. На практике так поступали только коммунисты – отбирали посевной фонд, дабы накормить голодающих сегодня, и получали вымирающие деревни на следующий год.
Просто отказаться от дефицитного управления нельзя. Сложившееся противоречие нужно разрешать, двигаясь в сторону более прогрессивных форм управления – экономического и других видов стимулирования. Например, патентные права могла бы выкупить общественная организация и передать их всему обществу в безвозмездное пользование. Рынок будет завален дешевыми джeнeриками на 15 лет раньше. Такие благотворительные общественные организации уже существуют. Они принесли бы большую пользу, не закупая и раздавая бесплатные лекарства, а выкупая патентные права в особо социально значимых случаях и передавая их обществу. Кроме того, они могли бы осуществлять имиджевую поддержку компании, продавшей патент. Это должно привести к конкурентным преимуществам по всей линейке, продаваемых компанией лекарств. Такая организация могла бы и аккумулировать творческую активность ученых по созданию новых лекарств на волонтерской основе.
Это лишь вариант решения. Но движение в сторону высших форм стимулирования – общее направление.
Важной линией повышения управляемости является децентрализация управления. Оно проходит по линии – жесткие вертикальные связи, введение обратной связи, введение горизонтальных связей.
– Жесткое вертикальное управление.
Фирма, как правило, создается вокруг Личности. Создатель и руководитель фирмы строит детерминированную систему, в которой он может принимать или контролировать все решения. Пока фирма небольшая, такая система может эффективно работать.
– Введение обратной связи (делегирование полномочий вниз).
В 30-е годы в СССР была создана детерминированная система управления с жесткими связями. Ее неэффективность была выявлена при реальном соприкосновении с другой системой. В первые недели войны Сталин пытался руководить, отдавая единоличные распоряжения. Пока они доходили до исполнителя, актуальность их уже терялась. Нельзя было удерживать населенный пункт, уже сданный врагу.
Убедившись в неэффективности такого управления, Сталин, согласно мемуарам Жукова, стал воспринимать советы профессиональных военных и делегировать полномочия по принятию решений вниз.
– Горизонтальные двунаправленные связи.
В крупных фирмах возникает отчуждение производителя от результатов труда. Это отрицательно сказывается на производительности. Для преодоления этого вводится внутренний хозрасчет, даже внутренние деньги. Подразделения некоторых больших японских корпораций могут покупать комплектующие даже чужой фирмы, если это выгодней, чем покупать в подразделении своей корпорации.
Система из детерминированной (иерархической) становится ретикулярной (сетевой). Пример детерминированной системы – почти любая техническая система. Если в автомобиле отломать руль или проткнуть колесо, он не сможет ехать. Пример ретикулярной системы – сотовая связь. Можно сломать телефон, можно сломать передатчик, система все равно будет функционировать. Детерминированной система может быть только до определенного уровня сложности, превышать который нельзя. Далее, согласно законам кибернетики поведение системы становится непредсказуемым.
Ретикулярная система – самоуправляемая система. Посредством команд с высшего системного уровня такая система управляться не может. Она управляется заданием граничных условий. В корпорации подразделения управляются годовыми, квартальными целями и выделяемыми ресурсами. В холдинге – финансовыми показателями. В экономике страны – макроэкономическими показателями, такими, как – ставка рефинансирования, учетная ставка, бюджетно-налоговая политика.
В фильме «Коммунист» враги сжигают амбар. Главный герой дозванивается из глухого захолустья в Кремль Ленину, и вождь мирового пролетариата спасает положение, лично распорядившись выделить погорельцам гвозди на постройку нового амбара. В разоренной стране, где гвоздей три пригоршни, управлять подобным образом возможно. Но такие принципы управления сохранялись до 1991 года. В разросшейся системе пятилетние планы жили своей жизнью, а полки магазинов своей, никак не связанной с планами и приказами. Система стала неуправляема, ее реакции на управляющие сигналы, согласно законам кибернетики, непредсказуемы.
Почему-то говорят о неэффективности плановой системы. Любая разумная деятельность планируется. Просто планировать нужно не каждый гвоздь на всю страну на пять лет вперед. Управлять нужно не гвоздями, а ставкой рефинансирования.
Техническая система телевидение построена по принципу детерминированной системы. Квалифицированные специалисты сидят и занимаются программированием и контрпрограммированием, определяют – что и когда нам смотреть. Техническая система интернет ретикулярная. Провайдер управляет лишь граничными параметрами – предельный трафик, тариф.
Децентрализация управления – это переход от вертикальных связей к горизонтальным (в социальных системах от распределения к торговле) и от команд к управлению граничными параметрами.