Текст книги "Люди и кибернетика"

Для нас весьма назидательной является та схема работы, которая была принята в период подготовки плана ГОЭЛРО. И тогда существовала рабочая группа, неформально руководимая академиком Г. Кржижановским.

Конечно, организационной структуры, похожей на ту, что приведена на схеме 1, тогда не было. Однако если мы проанализируем деятельность, проводимую в то время группой планирования, и сравним ее с тем, что надо делать по схеме 1, то увидим немало общего. Схема 1, которая здесь нарисована, лишь приводит в соответствие с современными методами проектирования и возможностями вычислительной техники те идеи управления народным хозяйством, которые уже использовались в практике Советского государства и доказали свою эффективность.

Рабочую группу и аппарат руководителя естественно назвать верхним уровнем службы программы. Именно на этом уровне вместе с руководителем принимаются все основные решения.

Следующий уровень – это специальная организация, которая должна заниматься подготовкой и анализом вариантов решения. Условно эту организацию можно назвать Институтом системного анализа программы (ИСА).

Надо иметь в виду, что сегодня процесс управления все больше и больше напоминает исследовательскую деятельность. Анализ хода развития того или иного экономического или социального процесса опирается прежде всего на изучение последствий тех или иных шагов, предпринимаемых руководством. Поэтому в крупных программах необходима специальная межведомственная исследовательская организация, названная нами ИСА.

В подобном институте должно быть три различные группы специалистов.

Прежде всего это аналитики. Работая непосредственно с информацией, с моделями, они анализируют возможный ход событий, составляют исходный сценарий, превращают в планы замысел руководителя и так готовят для него информацию, чтобы ясно можно было представить себе результаты его возможных решений.

Характер обработки и представления информации должен быть «настроен» на руководителей. Ведь только они в конечном счете принимают решение и отвечают за его последствия. Поэтому информация должна им представляться в той форме, которая наиболее соответствует их манере работать (в графическом или цифровом виде).

Вторая группа специалистов образует информационную службу, связанную с общегосударственной службой информации (и прежде всего с ЦСУ). Эта служба непрерывно совершенствует информационные банки, обновляет их, придает поступающей информации форму, необходимую для ее использования в системе процедур выработки решений. Разумеется, эта группа специалистов не может принять на себя всю работу по сбору, обработке и хранению информации. Она лишь промежуточное звено между теми, кто готовит и анализирует варианты программы, и специальной межведомственной информационной службой, о которой речь будет идти ниже.

Наконец, в этом институте должна быть третья группа работников, образующая так называемый специальный вычислительный комплекс со всеми современными средствами отображения информации.

Все три группы специалистов совершенно необходимы, на наш взгляд, при организации работ по созданию и реализации государственных программ. Да они, по существу, уже постепенно и возникают.

Итак, Институт системного анализа программы нам представляется небольшим мобильным учреждением, способным вести анализ межотраслевых и межрегиональных проблем, связанных с формированием программы и ее оперативным управлением. Но делать это он сможет лишь в том случае, если будет опираться на системы автоматизации межотраслевого управления. Остановимся на этом вопросе подробнее.

Мы не случайно употребили название «система автоматизации управления» вместо широко используемого «автоматизированная система управления» (АСУ).

В последние годы произошла определенная канонизация АСУ, и с нею связывают в первую очередь не систему, задача которой помочь руководителю принимать решения, а систему автоматизации документооборота.

Последняя задача также очень важна, но она никак не заменяет главного уберечь руководителя от возможных просчетов, предельно сни, зив риск ошибочных решений!

Система автоматизации управления призвана обеспечить все звенья управления программы: и аппарат руководителя, и рабочую группу, и ИСА всем необходимым информационным «довольствием». А так как сделать это совсем не просто, то в системе автоматизации управления должен быть главный конструктор.

Вопрос этот очень важен, поэтому обсудим его.

Сегодня разработку АСУ стремятся поставить на промышленную основу, что в принципе правильно, так как в стране их создаются тысячи. Но АСУ «массового употребления» и система автоматизации управления государственной программой – это системы совершенно разного уровня. Государственная программа всегда уникальна, поэтому система автоматизации службы управления программой также должна быть уникальной и нельзя ее строить по типовому образцу АСУ. Во-первых, создавать и совершенствовать ее должны те же люди, которые будут ее потом эксплуатировать. Во-вторых, любое нестандартное сооружение складывается из стандартных элементов. Даже уникальный дворец сооружается из обыкновенных кирпичей, которые делают на обыкновенных заводах. Главный конструктор системы автоматизации управления также будет иметь дело со стандартными ЭВМ и использовать те средства отображения информации, которые создаются нашей промышленностью, и употреблять штатное математическое обеспечение. Но создавать он будет систему не стандартную, и эксплуатировать ее будет также он, ибо он хозяин всей техники! И в этом состоит одна из особенностей системы автоматизации управления программой.

Но постоянная его забота – это создание информационного звена системы. В последние годы мне пришлось участвовать в ряде разработок, связанных с организацией управления в сельскохозяйственном производстве. Чтобы выбрать разумный способ распределения ресурсов, определить стратегию капиталовложений и параметры хозяйственных механизмов, нужен непрерывный поток надежных данных: информация о затратах, о качестве земли, о парках машин, их состоянии и т. д. И за какую бы работу мы ни брались, нам приходилось начинать с нуля, начинать со сбора информации. И что приводило нас всегда в отчаяние – необходимая информация уже не раз собиралась, почти всегда имелась, и не в одном экземпляре. Она находилась в исследовательских отчетах и проектной документации сотен опытных станций и исследовательских организаций – Минсельхоза, Минводхоза, Минвуза и т. д.

Но самую надежную можно было получить непосредственно в районных организациях и в отдельных хозяйствах. Но найти эти нужные данные в пылящихся томах старых отчетов было нечеловечески трудно! Как рассеянной энергией, так и рассеянной информацией пользоваться невозможно.

Есть еще одна трудность при сборе информации – это ведомственность. Каждое учреждение, а то и отдельные лица создают сейчас свою информационную базу, считают себя ее единоличными хозяевами и надежно прячут все сведения в своих «сундуках»! Но это еще полбеды. Беда состоит в том, что данные этой «ведомственной» информации часто противоречат друг другу.

Из сказанного вытекает вывод, что информация должна быть принципиально вневедомственной, объективной и предельно доступной всем тем организациям, которые в ней нуждаются. А потому должны быть предприняты все меры к тому, чтобы ни одна цифра не пропала или осела в бумагохранилищах. С такой задачей справилась бы специальная служба, связанная с огромным числом абонентов, служба, оснащенная самой передовой техникой и самыми современными средствами анализа и фильтрации информации. Достоверность данных должна ставиться под сомнение и проверяться так же, как она проверяется в физике, в химии и в других естественных науках! Создание такой системы и есть основная забота главного конструктора.

Но всем этим не исчерпывается создание служб управления программой. И руководитель со своими аппаратом и рабочей группой, и ИСА, и главный конструктор должны опираться на некоторую систему «научного обеспечения». Назовем ее условно «третьим уровнем», ибо формально она находится вне службы и системы автоматизации управления и представляет собой совокупность исследовательских институтов разных ведомств, и прежде всего Академии наук СССР и академий союзных республик. Мы специально подчеркиваем это обстоятельство потому, что создание программы – это мероприятие принципиально надведомственное и в нем неизбежно должны участвовать исследовательские организации, не принадлежащие к ведомствам. А теперь поподробнее об этом «третьем уровне».

Роль научных учреждений в создании системы автоматизации управления программой очень велика. Прежде всего они должны разрабатывать математические модели, способные имитировать в электронной вычислительной машине те реальные процессы, которые приходится учитывать в процедурах принятия решений: это и социальные, и экономические явления, и биологические (например, процесс роста растений), и характер течения воды в реках, и движение газа по трубам, и многое другое. Соответствующее этим процессам разнообразие математических моделей, с которыми приходится иметь дело в любой программе государственного масштаба, требует участия специалистов самой высокой квалификации из разных областей знаний.

Не менее важное значение имеет разработка процедур использования моделей и соответствующего математического обеспечения, необходимого для реализации диалога.

Мы уже говорили, что в современных условиях управленческая и исследовательская деятельности имеют много общего. А исследование – это всегда диалог.

Естествоиспытатель задает вопросы природе, а исследователь, изучающий процессы, протекающие в обществе, – моделям. Необязательно математическим, они могут быть и словесными, говорят, вербальными. Важно, что в руках у исследователя, или, лучше сказать, в голове исследователя, оказывается определенная система логических связей, позволяющая задавать вопросы моделям. Одним словом, искусство исследователя – это прежде всего умение задавать вопросы! Как это происходит при работе с моделями?

Представим теперь себя на месте специалиста – одного из членов рабочей группы, – перед которым руководителем поставлена задача выбрать, например, режим использования водных запасов волжских водохранилищ для нужд сельского хозяйства, водного транспорта, рыбного хозяйства, энергетики и для удовлетворения потребностей городов, расположенных на реке. Предположим, кроме того, что в нашем распоряжении есть все необходимые модели и вся требуемая информация.

Как будем решать эту задачу?

Система моделей – это некоторая «экспериментальная установка», с помощью которой мы можем ставить разнообразные эксперименты, вводя в машину тот или иной режим использования воды, мол-сем определить все те показатели работы сельского хозяйства, водного транспорта, энергетики и т. д., которые нас интересуют.

Предположим далее, что по некоторым показателям выбранный нами режим оказывается неудовлетворительным. Значит, надо задать новый вопрос, то есть поставить еще один машинный эксперимент с иным режимом использования воды. Но как его изменить, чтобы улучшить нужные нам показатели? Как поставить новый машинный эксперимент?

Отвечать на подобные вопросы порой отнюдь не легко. И специалисту, работающему с системой моделей, необходим своеобразный поводырь, который помог бы ему ставить правильно вопросы, то есть нужна специальная организация диалога.

С такими же проблемами мы сталкиваемся и при разработке Системы автоматизации управления программой. Если Руководителя программы оставить один на один со всем тем множеством чисел, оценок, суждений, качественных и количественных зависимостей, которые описывают существующую ситуацию и которые влияют на реальную программу, то он окажется бессильным использовать все это богатство сведений, и вся информация, несмотря на то что в принципе она позволяет найти тот наиболее эффективный путь к цели, который ищет руководитель, окажется просто бесполезной.

Следовательно, чтобы он мог эффективно работать с моделями, ему и его помощникам необходима специальная система предпринимаемых ими процедур.

Сегодня проблемы диалога составляют интересное и важное направление научных исследований. И для выработки системы процедур по использованию математических моделей уже существуют специальные методы.

Кто же должен создать подобную систему?

Если речь идет о программах такого масштаба, как Продовольственная программа или программа «Энергия», то тому аппарату, который мы условно назвали Институтом системного анализа программы, такое дело не по плечу. Да у него и другие задачи! Применяя готовые системы моделей и процедур их использования, он подготовляет для рабочей группы и для руководства альтернативные варианты принимаемых решений.

ИСА же – это штаб, и его долг – выполнять работу штаба. Что же касается сложных проблем создания и обновления «банка моделей» и разработки диалоговых процедур их использования, то есть создания системы процедур, то здесь нужны усилия специалистов самого разнообразного профиля, и поэтому работа эта должна поручаться научно-исследовательским институтам.

Не обойтись здесь и без участия научных сил Академии наук СССР, и не потому, что она находится вне ведомства, а в силу того, что многие из упомянутых вопросов носят вполне фундаментальный характер. Кроме того, специалисты АН СССР работают совсем по-другому, чем их коллеги из ИСА, их деятельность носит чисто исследовательский, чисто научный характер, и они не будут отвлекаться на текущие дела, не будут загружены аппаратной работой, как сотрудники ИСА.

И еще одно немаловажное обстоятельство: им нет необходимости пользоваться в своих исследованиях только реальной информацией, им достаточно информации псевдореальной, лишь похожей на правду, так как их задачи чисто методические.

Обсудим еще один вопрос, носящий совершенно принципиальный характер. Дело в том, что, создавая математические модели, мы всегда должны помнить о тех целях, ради которых и строятся модели. Следовательно, и руководители программы, и аппарат работают в самом тесном контакте с учеными. Вопрос лишь в том, как этот контакт организовать. Вероятно, в рабочую группу, которая на схеме 1 помещена на верхнем уровне, должны входить ведущие специалисты тех научных учреждений, которые, собственно, и будут разрабатывать систему математического обеспечения, необходимую для работы с моделями.

В этом случае ведущие ученые, руководители научных коллективов, которые будут участвовать в рабочей группе, окажутся не просто консультантами. Зная особенности и трудности задач, стоящих перед руководителями и их штабом, они смогут направить нужным образом деятельность своих коллективов на решение наиболее важных методических вопросов. Ведь живая связь лучше любого формального задания.

А теперь попробуем пояснить на примере самой значительной и важной сегодня программы – Продовольственной, – какие факторы необходимо брать во внимание при организации модели управления и как их оценивать.

Когда возникает необходимость управления какой-нибудь технической системой, то первое, что предстоит сделать инженеру, организующему управление, – это изучить те предельные возможности, которыми обладает система. Без этого его усилия могут оказаться нереальными. Точно так же и при создании управления Продовольственной программой. По-видимому, первой задачей, которую понадобится решить аналитическому отделу ИСА, – это изучить модели, позволяющие для разных стратегий капиталовложений определить наши предельные возможности по производству продовольствия.

Предстоит изучить те предельные возможности, которые дает использование орошения, включая переброску северных рек, развитие химизации, использование аридных земель, восстановление плодородия почвы, строительство складов и т. д.

Для этого потребуется очень сложная модель. Она будет опираться и на земельный кадастр, и на информацию о том, какое поле и насколько больший урожай будет давать в зависимости от удобрений и влаги, понадобятся частные модели, описывающие распределение мощностей по переработке и хранению продукции. В ней нельзя обойтись и без учета транспорта, перевозки миллиардов пудов зерна, овощей, фуража, животных, техники. Нельзя игнорировать отрасли, обеспечивающие сельскохозяйственное производство техникой и ее ремонтом, и многое-многое другое. В результате мы получим такую модель (точнее, систему моделей), прямое экспериментирование с которой невозможно, даже если мы и насытим ее необходимой информацией, – она будет чересчур сложна!

Значит, чтобы сделать подобное исследование вполне реалистичным, нужна определенная «декомпозиция» модели, то есть надо разбивать ее на части, представлять ее в виде совокупности более простых моделей.

А это можно сделать только на основе некоторых концепций (гипотез), которые математикам, проектирующим систему моделей, самостоятельно сделать очень трудно. Формирование подобных концепций – это совместная деятельность руководителей и рабочей группы.

(Снова мы сталкиваемся с той же особенностью – разделить «заказчика» и «исполнителя» даже в научных разработках не удается. Их усилия все время переплетаются. И разработка схемы декомпозиции модели является типичным примером, когда деятельность руководства, его понимание проблемы тесно смыкаются с работой математика.)

Приведем один из возможных вариантов подобных концепций, которые могут возникнуть в Продовольственной программе. Он основывается на следующем принципе: каждый достаточно крупный регион должен (с учетом общегосударственных обязанностей) в максимальной степени обеспечивать сам себя продукцией сельского хозяйства. Этот принцип имеет под собой глубокие основания (хотя он годится не для всех регионов!).

Рассмотрим, например, край, расположенный в бассейне реки Енисея. Это прежде всего Красноярский край, Иркутская область, Тувинская республика. Это край будущего, где будет создан крупнейший в стране Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс (КАТЭК). Край этот будет основным поставщиком цветных металлов; он один из крупнейших, а в ближайшем будущем – крупнейший экспортер леса; можно думать, что к концу века он превратится в один из важнейших нефтедобывающих районов страны и т. д. и т. п. Одним словом, этот регион жизненно важен для Советской державы. И наверное, по его развитию однажды возникнет государственная программа такого же масштаба, как строительство БАМа или Продовольственная программа.

С чего начать подготовку программы освоения этого региона? Подходы могут быть разные, но я думаю, что начинать надо с людей. Их здесь пока мало, а надо, чтобы было гораздо больше. А чтобы народ туда ехал, должны быть выполнены различные условия, и прежде всего чтобы было достаточное количество жилья и продуктов питания. А везти все это издалека и трудно и накладно. Значит, первое, с чего должно начинаться изучение региона, анализ его потенциальных возможностей.

Конечно, Енисейский регион очень специфичен. Тем не менее требование, чтобы каждый достаточно крупный край мог в максимальной степени обеспечить себя необходимым продовольствием, кажется во многих случаях разумным и приемлемым.

Подобный подход к проблеме сразу значительно облегчит анализ и позволит представить Продовольственную программу как совокупность целого ряда частных программ. В этом сущность «декомпозиции».

Используя этот принцип, мы можем затем строить уже и модель сельскохозяйственного производства всего государства, оперируя характеристиками только отдельных регионов. Такая схема позволяет не только достаточно просто провести необходимые балансы, но и в наглядной форме представить возможности регионов в зависимости от тех или иных хозяйственных мероприятий (мелиорация, дополнительное выделение химикатов, строительство элеваторов и перерабатывающих предприятии и т. д.). В этом случае трудная проблема описания перевозок, например, окажется простой, так как речь пойдет только о межрайонных перевозках. В результате такой «иерархизации» системы управления легко организовать процедуры диалога, позволяющие сравнивать различные стратегии развития сельскохозяйственного производства и его переработки.

Я привел лишь самые общие соображения о влиянии исходных взглядов руководителя на структуру системы автоматизации управления. Изменив концепцию или разделение страны на регионы, мы получим совершенно иную систему моделей. Такую же картину мы будем иметь и в тех случаях, когда будут решаться не стратегические, а технические вопросы, то есть вопросы оперативного управления.