Текст книги "Магия управления. Русская версия"

Глава 8. Схемы управления

Прежде, чем приступить к раскрытию сути Полной Функции управления и бизнес-плана, как одного из частных случаев ПФУ, нам стоит упомянуть понятие схем управления, введенных в работах КОБ. Надо сразу вас предупредить, тексты из ДОТУ – Достаточно Общей Теории Управления, – которые здесь будут выделены курсивом, не являются самыми простыми для понимания, в них приходится думать над каждым словом и смысловыми связками, зато они содержат очень и очень полезную информацию, поданную в сжатом виде. В общем, я думаю, тому, кто не читал эту книгу, полезно будет хотя бы потренироваться в понимании серьёзных научных текстов. В любом случае, я даю свои пояснения, на мой взгляд, несколько упрощающие усваивание этих текстов. Итак, о схемах управления.

Программная схема управления. Внешние обратные связи после включения схемы в процесс управления в замкнутой системе (замкнутая система – это и есть наш объект управления, внешние обратные связи – это отзывы на поведение нашего объекта от окружающей его действительности, например, отзывы клиентов или покупателей о цене или качестве продукции) отсутствуют: текущая информация о состоянии внешней среды и положении объекта в ней в системе управления не используется.

Управляющий сигнал является функцией времени и, возможно, – информации, поступающей по каналам внутренних обратных связей. – (То есть, мы управляем объектом не на основе того, как наш объект вписывается в окружающую его действительность и какие при этом возникают трудности, а на основе нашей воли, нашего желания или упрямства, сложившегося в самом начале процесса управления, которое мы никоим образом не намерены менять. В саму программную схему управления просто не заложено реагирование на изменение внешней среды и внешние обратные связи).

Учёт влияния на поведение объекта всех возмущающих воздействий производится на стадии проектирования и создания объекта и (или) системы управления им и программы управления. Уровень максимально возможного качества управления является функцией соответствия программы управления реальным условиям её реализации, поскольку замкнутая система не реагирует на реальное воздействие внешней среды. Гибкость поведения отсутствует. – (То есть, если мы не ошиблись с выбором нашей модели управления объектом, и она как-то вписывается в существующую реальность – хорошо, нам повезло. Ну, а если ошиблись, например, решили в Африке обогреватели воздуха продавать или на Крайнем Севере холодильники коренным жителям – наш объект может умереть, ещё не начав жить)

Если проводить аналогии с работающим предприятием, то это было бы предприятие, где изначально наметили какие-то схемы работы, потом работу запустили, и она идёт сама по себе, не реагируя ни на конкурентную среду, ни на изменение потребительского спроса, ни на изменение общего фона, законодательного и информационного. Например, организовали предприятие по производству вареников и пельменей. Собрали оборудование, выяснили, где закупать сырьё, сложили некий бренд (название, упаковку), договорились с точками сбыта – и вперёд, работать. И никто не наблюдает за тем, что предлагают конкуренты, какие маркетинговые ходы они используют, как меняется спрос (например, летом спрос падает на всю замороженные полуфабрикаты, а во время постов – на продукцию с мясом, зато повышается на продукцию с постными начинками). Кроме того, никто не пытается узнать, насколько привлекательным для потребителя оказалось название и дизайн упаковки, насколько удобна расфасовка. Продаётся – да и ладно. То есть, кое-как сложили направление для работы, начали что-то делать, каждый по своему разумению, и иногда начальник задаёт вопрос по типу: «Ну, как, Василий Петрович, дела?» А Василий Петрович, глубокомысленно глядя на экран монитора с бегающими по нему шариками, отвечает: «Да, как-то так…». В общем, что-то происходит, но никто не знает точно, что именно, по какому пути оно идёт и куда придёт, и придёт ли вообще… Результат, как правило, плачевный. Как только на рынке появляется другое, молодое и агрессивное предприятие, проработавшее все эти вопросы, создавшее более привлекательную упаковку да ещё и использующее начинки с меньшим количеством различных пищевых заменителей; предприятие, активно рекламирующее эти вареники и пельмени, а кроме того, чутко реагирующее на изменение спроса, – вот тогда для нашей программной схемы управления наступают тяжёлые времена и количество продаж резко падает.

Программно-адаптивная схема управления. Внешние обратные связи в системе есть.

Управляющий сигнал является функцией реальных параметров внешней среды и замкнутой системы, информация о которых поступает по цепям внешних и внутренних обратных связей. Но в то же время управляющий сигнал является и однозначной функцией программы (закона управления) в том смысле, что одинаковой информации, поступающей по цепям обратных связей, всегда соответствует один и тот же управляющий сигнал.

Реакция системы на возмущение до некоторой степени гибкая в том смысле, что управляющий сигнал и реакция замкнутой системы на возмущения – функция этих возмущений.

Программно-адаптивная схема может реализовыватъ разные принципы управления. Отметим два наиболее часто встречающихся: управление по возмущению, и управление по отклонению. В первом случае система управления вырабатывает управляющий сигнал на основе измерения в процессе управления непосредственно возмущающего воздействия. Во втором случае система управления вырабатывает управляющий сигнал на основе измерения контрольных параметров и оценки их отклонений от значений, характеризующих идеальный режим управления. При необходимости оба принципа могут сочетаться в одной и той же системе управления.

Предположим, что мы проектируем систему автоматического управления температурным режимом в помещении. Мы можем построить её так, что обогреватели будут включаться в результате регистрации системой падения температуры в помещении ниже заданного значения. Это будет реализацией принципа управления по отклонению.

Но мы можем построить систему такого назначения и иначе. Поскольку температура в помещении обычно падает после того, как снизится среднесуточная температура наружного воздуха, остынут стены помещения и в него попадёт холодный наружный воздух, то мы имеем возможность регистрировать температуру наружного воздуха, вычислять среднесуточную температуру, и, не дожидаясь того момента, когда стены остынут и начнётся снижение температуры в помещении, давать команду на включение обогревателя в каком-то режиме немедленно в случае снижения среднесуточной температуры до заданного порогового значения. Это будет реализацией принципа управления по возмущению.

Кроме того, режим функционирования обогревателя может быть функцией разницы среднесуточной наружной температуры и текущего значения температуры в помещении. В последнем варианте в программно-адаптивной схеме управления будут сочетаться оба принципа управления – по возмущению и по отклонению.

Если нет возможности измерять контрольный параметр непосредственно в процессе управления (то есть в отношении него разорваны внешние и внутренние обратные связи), то в таком случае вместо не поддающегося непосредственному измерению значения контрольного параметра может быть использована его косвенная оценка на основе его производных, интегральных и иным образом информационно с ним связанных параметров, которые измеряются непосредственно. Однако в этом случае программно-адаптивное управление имеет свойство неограниченно накапливать с течением времени ошибку рассогласования по контрольному параметру. Причина неограниченного накопления ошибки управления по контрольному параметру – накопление ошибок измерения и преобразования измеренных величин в процессе косвенной оценки необходимой характеристики.

Примерами такого рода ошибок полна летопись морских катастроф, когда навигаторы, не видя берега в течение многих недель, из-за плохой погоды не видя звёзд, вынуждены были определять место корабля по счислению (на основе расчётов), и из-за ошибок в измерении скорости хода, ошибок в оценке влияния ветра и течений, неточности хода корабельных хронометров (часов) и ошибочного показания компасов теряли точные координаты (место) и гибли на камнях, которые, по их расчетам, должны были находиться за много миль от них. Таков же механизм накопления ошибок инерциальными навигационными системами, употребляемыми в ракетно-космической технике, на подводных лодках и системах оружия, в которых текущие координаты объекта определяются на основе ввода исходных координат, измерения ускорений и их двукратного интегрирования.

Качество управления при употреблении программной схемы ниже в сопоставлении с программно-адаптивной при одинаковой алгоритмике моделирования поведения объекта, положенной в основу формирования управляющего сигнала. Но и возможное качество управления при программно-адаптивной схеме может оказаться ниже минимально необходимого уровня в сложившихся условиях.

Допустим, что в какой-то момент времени вектор ошибки (вектор ошибки, вектор целей, вектор состояния – если вы еще не знакомы с этими понятиями, то мы обязательно познакомимся с ними далее по тексту нашей книги) управления равен нулю. Но в какой-то момент времени, даже в тот же самый, замкнутая система будет подвергаться ненулевому возмущающему воздействию. Если бы в состав замкнутой системы входила идеальная система управления, то она формировала бы управляющий сигнал так, что управляющее воздействие в каждый момент времени в точности компенсировало бы возмущающее воздействие, вследствие чего вектор ошибки управления сохранял бы своё нулевое значение неограниченно долгое время.

Но в большинстве случаев возмущающее воздействие прямому измерению не поддаётся. Но даже если что-то и возможно измерить, то существует порог чувствительности средств измерения величин всех факторов, на основе информации о которых формируется управляющий сигнал. Информация при передаче искажается в некоторых пределах в самой системе. Системе управления требуется время на формирование и передачу управляющего сигнала. Средства управления также обладают ограниченным быстродействием. Сам объект управления обладает характеристиками инерции, и ему необходимо время, чтобы отреагировать на возмущающее воздействие, в результате чего возмущённое движение объекта также успевает набрать инерцию и требуется более мощное управляющее воздействие, чтобы вернуть объект к исходному режиму; но объекту необходимо время и для реакции на управляющее воздействие.

По этим причинам управляющее воздействие, соответствующее в некоторой мере вызвавшему его возмущающему воздействию, в программно-адаптивной схеме управления неизбежно запаздывает. Даже если мощность средств управления достаточна, чтобы полностью компенсировать возмущающее воздействие, она не может быть полностью использована вследствие того, что всегда имеет место фазовый сдвиг между возмущающим воздействием и компенсирующим его управляющим. По этой причине объект всегда находится под возмущающим воздействием факторов, реально учитываемых системой управления, не говоря уж о воздействии не учитываемых факторов: неопознанных, признанных мало влияющими, оказавшихся ниже порогов чувствительности средств измерения и т. п.

Говоря простым человеческим языком, в программно-адаптивной схеме управления всегда будет наблюдаться некое запаздывание реакции управляемого объекта на влияющие на него факторы внешней среды. Время запаздывания может быть и небольшим, и совсем малым, незначительным, но важно другое – такая схема управления не предусматривает появления факторов, неучтенных программой. То есть, на влияние нового фактора, могущего привести к полному изменению вектора движения управляемого объекта, в программе просто не предусмотрено никакой реакции, нет даже распознавания появления нового фактора. Вот смотрите, пример из жизни: существовало до 2011 года несколько государств в Африке и на Ближнем Востоке, в которых управление было выстроено на основе жёсткой директивной схемы. За годы своего правления управляющие элиты таких государств научились справляться с факторами, приложенными извне, то есть прямым давлением иных государств, и возникающими внутри, проще говоря, ввели такую цензуру на информацию, что высказывание любых альтернативных мыслей по поводу качества управления давилось в зародыше – в газетах, журналах, на телевидении. Но появился интернет, социальные сети, и там стало возможным бесконтрольное лавинообразное распространение информации, которая могла повлиять на поведение людей. В том числе, информации априори ложной, выдуманной, или фейковой, как сейчас модно говорить, но её оказалось достаточно, чтобы развалить государства, казавшиеся незыблемыми. Программа этой схемы управления просто не учла Твиттер и Фейсбук, как те факторы, которые могли повлиять на поведение людей. Увы, но почти все государства планеты управляются именно по программно-адаптивной схеме, и только инерция в поведении людей иногда спасает правящие элиты от неизбежной замены.

Потребностьуменьшитьвекторошибкиуправлениязасчётповышенияэффективностииспользованиярасполагаемыхресурсовприводитксхеме «предиктор-корректор» – предуказатель-поправщик (предсказатель-поправщик).

Схема управления предиктор-корректор.

Управление в схеме предиктор-корректор строится на основе прогнозирования в самом процессе управления поведения замкнутой системы, исходя из информации о текущем и прошлых состояниях замкнутой системы и воздействии на неё окружающей среды.

Система управления, реализующая схему предиктор-корректор, может быть условно представлена как сочетание:

предиктора, выполняющего функцию прогноза и выработки закона управления (программы управления)

и программно-адаптивного модуля, который управляет объектом на основе закона управления, выработанного предиктором, адаптируя его к конкретике обстоятельств, в которых протекает процесс управления,

При этом прогнозная информация в форме закона управления подаётся на вход программно-адаптивного модуля системы управления.

Вследствие этого система управления реагирует не только на уже свершившиеся отклонения замкнутой системы от идеального режима, но и на те, которые только имеют тенденцию к осуществлению (в случае, если прогнозирование достаточно точное).

Если программно-адаптивное управление замыкает прямые и обратные связи через настоящее и уже свершившееся прошлое, то в схеме предиктор-корректор некоторая часть прямых и обратных связей замыкается через прогнозируемое будущее.

Информация о свершившемся прошлом и о настоящем в схеме предиктор-корректор, кроме прогнозирования и выработки управляющего сигнала, также используется как основа для минимизации (периодического обнуления) в процессе управления составляющей вектора ошибки, обусловленной накоплением с течением времени ошибок прогнозирования.

При условии достаточно высокой точности прогноза схема предиктор-корректор обеспечивает наиболее высокое качество управления за счёт того, что в ряде случаев фазовый сдвиг между возмущающим воздействием и управляющим воздействием, обеспечивающим компенсацию возмущения, сводит до нуля (а при необходимости – до отрицательных величин: это – упреждающее управление).

Это позволяет употребить ресурсы замкнутой системы на повышение запаса устойчивости управления и производительности замкнутой системы в отношении вектора целей управления. При других схемах управления эти резервы не могут быть использованы или расходуются на компенсацию той составляющей отклонений от идеального режима, которая обусловлена запаздыванием управляющего воздействия по отношению к возмущающему в сопоставлении с теоретическим случаем отсутствия фазового сдвига между возмущением и управляющим воздействием.

Разновидностью схемы управления предиктор-корректор является интеллектуальная схема управления, которая предусматривает творчество (обратите внимание на это слово!!!) системы управления – субъекта-управленца – как минимум в следующих областях:

выявление факторов среды, вызывающих потребность в управлении;

формирование векторов целей;

формирование новых концепций управления;

совершенствование методологии и навыков прогноза при решении вопроса об устойчивости в смысле предсказуемости при постановке задачи управления и (или) в процессе управления по схеме предиктор-корректор (предуказатель-поправщик).

С точки зрения теории и практики управления, – значимость информации, характеризующей процесс управления как таковой, убывает в следующем порядке:

объективно открылись (возникли, появились) возможности к тому, что течение процесса управления в будущем может отклониться от нормальных параметров;

возможности начали реализовыватъся и наметились тенденции к тому, что течение процесса управления отклонится от нормальных параметров;

течение процесса отклонилось от нормальных параметров, но ещё находится в пределах допустимого;

отклонение параметров процесса на грани допустимого;

процесс вышел за допустимые пределы.

И практически нулевой управленческой значимостью обладает информация о том, что всего названного ранее нет, вследствие чего процесс управления протекает нормально.

При этом следует пояснить ещё один аспект учёта возможностей и тенденций в выработке управляющего воздействия. Открываться могут не только неблагоприятные возможности, но и возможности благоприятные, реализация которых позволяет ощутимо повысить качество управления. То же касается и учёта тенденций.

Но учёт в управлении открывшихся возможностей и наметившихся тенденций обеих категорий возможен только в схеме предиктор-корректор, программно-адаптивные схемы управления к этим объективным факторам слепы и в отношении негативных возможностей и тенденций работают по принципу «пока гром не грянет – мужик не перекрестится», а позитивные возможности и тенденции в них оказываются не реализуемыми.

Чтобы было понятнее, опять-таки переложим этот текст на простой язык. Представьте, что вы взялись чем-либо управлять, и в каждый момент времени своего управления вы всегда видите будущее вашего объекта с таким запасом во времени, который позволяет вам предпринять необходимые шаги для избегания негативных факторов влияния внешней среды или использованию позитивных. То есть, вот едете вы на автомобиле, и точно знаете, что через двадцать минут на пути вашего следования произойдет крупная авария. Вы себе спокойно съезжаете на другой путь или останавливаетесь, пережидаете и едете дальше. Это и будет применение схемы предиктор-корректор. Или другой пример: вы президент страны, бюджет которой зависит от продажи нефти и газа, и вы точно знаете, что через 2–3 года нефть и газ начнут резко падать в цене, и потому поступления в бюджет сильно сократятся. Да еще недобросовестные соседи под шумок захотят оттяпать кусок вашей территории. Что вы будете делать? Правильно, постараетесь максимально за оставшееся время перевести бюджет на пополнение из других источников, а на возможном участке нападения нарастите свой воинский контингент до такого размера, что туда никто соваться не захочет. Ну и можно также применить упреждающее воздействие: взорвать к такой-то матери трубопроводы и добывающие площадки конкурентов, устроить внутреннюю бучу у соседей, чтобы им стало не до ваших границ, в общем, создать такие условия, которые максимально обезопасят вашу страну.

Разумеется, все более-менее здравомыслящие государства мира имеют различные аналитические и разведывательные службы, занимающиеся предсказанием подобных событий на основе анализа мировых тенденций и событий предыдущих, беря за основу определенные промежутки времени. Предсказание будущего на основе анализа прошлого – это стандартный метод. Но посмотрите: хорошо ли работает этот метод, начиная с 2001 года? Не очень хорошо, не правда ли?

Атака на башни-близнецы и Пентагон, война в Ираке, начало мирового кризиса в 2008, падение режимов в арабских странах, возникновение ИГИЛ, события на Украине, падение цен на нефть, миграционный кризис в Европе – сколько событий произошло, они были очень значимые для всего мира, но сколько же из них было предсказано заранее, настолько заранее, чтобы можно было эти события предотвратить? Нет, я нисколько не сомневаюсь, что кто-то доподлинно знал обо всех этих событиях, а кто-то даже сам их и создавал, но те, кого они непосредственно коснулись, мало что успели сделать, чтобы не допустить их. Хотя… Будем справедливы. В России был сформирован резервный фонд, была возрождена армия, наша элита всё ещё остается у власти. Но как вы думаете, неужели это было сделано только за счет анализа прошлых событий и тенденций? Что касается меня, то я уверен, что в гораздо большей степени это было сделано за счет совсем другого фактора, того самого предиктора-предсказателя.

Можно ли с большой достоверностью предсказывать события? Ещё как можно! Даже если особо и не намереваешься это сделать, а просто позволяешь себе войти в контакт с информационным полем Мироздания. Вот, например, в моей книге «Нимб для президента», которую я писал, совсем не думая чего-то там предсказывать, оказалось прописано очень много событий, которые через какое-то время осуществились в реальном мире, вплоть до полного совпадения имён, внешности героев и событийного ряда. Это произошло спонтанно, но такому можно и целенаправленно научиться. И опять, не боясь вам надоесть, могу сказать, что основы таких умений можно получить, обучившись на курсах «Владетель. Магия управления». И не лишним будет заметить, что сейчас, в сложившейся мировой экономической реальности, к созданию стратегических планов крупных компаний привлекают в большей степени не серьезных аналитиков, умеющих строить аппроксимирующие графики в будущее, основываясь на статистике прошлого, а футурологов, фантастов, а иногда даже гадалок-экстрасенсов и астрологов. Хотя, что в этом удивительного? Если Человек – часть Мироздания, состоящая из всех энергий и полей Мироздания, то, основываясь на этом факте, мы понимаем, что нам присущи все свойства энергий, в том числе свойство не зависеть от времени и расстояния. То есть, существует такое видение, мнение, основанное на экспериментах, что для информации нет ни прошлого, ни будущего, она всегда была, есть и будет, и её можно спокойно считывать и ею пользоваться. Время – это функция чисто человеческая, созданная человеком для обозначения своего местоположения по отношению к стартовой позиции в нашем трёхмерном пространстве (как его видят стандартные люди), это даже Стив Хокинг вывел в своих исследованиях времени. Чтобы было проще это понять, вспомните, что все мы находимся в состоянии Персонажа в Игре, мы играем в неё какое-то время, думая, что кроме этой Игры ничего больше нет, но когда мы выходим из состояния Персонажа, возвращаясь в осознанное состояние Игрока, то обнаруживаем, что Игр бессчетное количество. И все они как будто записаны на флешках или дисках, вставляй в свой компьютер любую и начиная новую Игру. Но на флешке или диске Игра-то ведь есть вся целиком, в полном своём варианте, от начала до конца, со всеми вероятностями, и только когда мы начинаем в неё играть, выстраивается линейная зависимость от времени. Надеюсь, вы поняли, что я хотел сказать.

В ДОТУ есть определение, что управление возможно только тем объектом, чьё поведение будет устойчиво во времени, и эту устойчивость можно предсказать. Я бы добавил: необходимо предсказать. Увидеть. Почувствовать. Иначе бессмысленно таким объектом управлять. Возьмётесь вы, например, управлять автомобилем, у которого руль в любой момент может заклинить, а тормоза не работают? Можно ли предсказать его поведение на дороге? Только в том плане, что он обязательно столкнётся с каким-нибудь препятствием. Поэтому, прежде чем начинать чем-то управлять, осуществлять какую-либо цель, необходимо хотя бы ненадолго заглянуть в будущее и постараться увидеть, каким ваш объект, ваша цель станет через год. Через два? Через десять лет? Будет ли в нём необходимость, нужно ли его вообще создавать?

Нам, для безаварийного управления, надо научиться управлять по схеме предиктор-корректор, причём не только собственными объектами, целями, но и общими, в том числе и в масштабах страны. Возможность у нас такая есть, Человек обладает подобными силами по праву своего существования, надо только вспомнить это и позволить себе использовать их. А для помощи в систематизации применения своих возможностей была создана Полная Функция Управления.

Далее, чтобы не повторяться, рассматривая все этапы ПФУ, мы также будем разбирать и её частный случай – бизнес-план, вынося отдельным текстом описание того, как тот или иной этап ПФУ должен быть сформулирован в бизнес-плане.