О системном подходе

Давно известно в науке, что подход к проблеме в значительной степени предопределяет результат. Деятельность многих фирм, создающих системы учета на предприятиях, направлена на создание эргатических систем. В научной литературе этот класс систем упоминается, но исследований проведено относительно немного. Причина этого заключается в том, что ввиду включения в систему человека-оператора аналитический подход не дает желаемых результатов.

С тех пор как человек окружил свой труд машинами, возникла необходимость организовать его взаимодействие с ними. Поведение машин и механизмов в системах хорошо исследовано и описывается их передаточными функциями, поэтому первым подходом в решении проблемы взаимодействия человека и машины было описать человека как элемент системы какой-нибудь передаточной функцией. Однако скоро убедились, что такой функции не найти. «Широк человек!» И подходы разделились.

В технических и технологических системах, в которых их целевая функция заложена в конструкцию, на поведение человека стали накладывать ограничения в виде инструкций и предписаний, изучая и усваивая которые оператор приближался в своем поведении к автомату по управлению системой. Его деятельность часто заключалась в производстве манипуляций с органами управления, приводящими в действие различные механизмы. Пока не придумали исполнительные механизмы, способные реализовывать сложные траектории перемещения инструмента, человек использовался в таких системах именно с этой целью.

Одним из ярких примеров служит деятельность сварщика. В процессе подготовки будущего сварщика обучают приемам надежного соединения методом сварки двух металлических деталей. Объясняют, на какое расстояние необходимо подвести электрод, какой использовать флюс, какую задать силу тока и т. п. И кажется, что основное назначение сварщика заключается в создании сварочного шва. Но все условия качественной сварки хорошо известны уже много десятков лет и их несложно реализовать в автоматическом режиме. Вот только поднести инструмент к месту соединения деталей долгое время было неразрешимой задачей. В процессе решения этой задачи сначала была автоматизирована сварка труб. В этом случае не инструмент перемещался к месту сварки, а деталь подавалась к инструменту. В дальнейшем развитие техники для сварки шло в направлении совершенствования средств подачи инструмента. В конце концов появились сварочные роботы, которые могли реализовывать весьма сложные траектории подачи инструмента, хотя сама технология сварки мало изменялась.

При таком подходе конструирование человеко-машинных систем велось без учета специфического человеческого фактора.

От оператора требовалось совершать только те действия, которые заложены в инструкции. Инициировались они совокупностью показаний приборов, за которыми должен был следить оператор.

Технически не представляет сложности интерпретировать показания совокупности приборов в управляющее воздействие. По такому принципу конструируются современные автопилоты в авиации. Уже появились автопилоты в автомобилях и кое-где они допущены к эксплуатации. Но человек все равно должен контролировать процесс управления!

Системы управления, где цель формирует человек, являющийся оператором в среде машин, получили название эргатических систем (от греческого слова «эргато» – рабочий человек). К таким системам относятся центры управления полетами, диспетчерские пульты энергосистем и т. п. Необходимость их создания вызвана большим объемом входной информации и сложными неоднозначными алгоритмами ее обработки. В таких системах выработку решений приходится осуществлять человеку. Оператору нельзя составить предписание на все возможные ситуации, поэтому эффективность всей системы зависит именно от его знаний, опыта и интуиции.

В эргатических системах процессы человеческой деятельности перемежаются процессами технических устройств и только их совокупность составляет систему.

При оценке технической составляющей этих систем определяющее значение имеет степень психофизиологического соответствия оператора и машины.

Программы подготовки операторов составляются с обязательным участием специалистов по инженерной и производственной психологии. Технические средства упомянутых систем также проходят испытания на соответствие их требованиям психологов.

Все это хорошо известно. Однако…

Появился персональный компьютер, и началась тотальная компьютеризация. Дамбы государственных запретов стали давать трещины. Из-за границы покатился вал – компьютеры. Все искали компьютеры, многие их приобретали и кто-то продавал.

Раз есть компьютеры, нужны программы. Редакторы, игры, таблицы… Каких только программ не появилось! Они были нарасхват (бесплатно, конечно, у друзей). Постепенно появились и программы, помогающие в конкретной работе. «Процесс пошел», как говорил наш современник.

Но какой? Компьютеризации? – Безусловно. Автоматизации? Это вопрос. Давайте попробуем разобраться.

Автоматизацией принято называть процесс внедрения машин в человеческую деятельность с целью ее частичного или полного замещения.

С появлением компьютеров автоматизация стала проникать в специфически человеческую деятельность – сферу организационного управления. Однако в этой сфере автоматизация имеет некоторые особенности в отличие от технологических систем. Если в технологических человеко-машинных системах возможно наложить ограничения на поведение человека-оператора, т. е. алгоритмизировать его деятельность, то в системах организационного управления предприятием это является недостижимым идеалом.

Сама суть управления на предприятии заключается именно в разрешении нестандартных ситуаций.

Если бы можно было добиться строго алгоритмизированного процесса деятельности предприятия, то, по существу, и управления не потребовалось бы.

Первые АСУ ориентировались на такую идеальную схему. Несовместимость с жизнью привела их к летальному исходу. Тем не менее потребность автоматизации организационного управления на предприятии не перестала существовать.

Одним из основных факторов, препятствовавших решению этой проблемы, была высокая стоимость технических средств (в нашей стране) и труда программистов (у них).

Для того чтобы решить какую-нибудь проблему необходимо провести ряд экспериментов, и желательно в модельной среде. Возникла коллизия: оплатить столь дорогой эксперимент могло только крупное предприятие, но оно отнюдь не модельная среда и, к тому же, вряд ли позволит ставить эксперименты на себе.

В настоящее время у нас, как и во всем мире, наблюдается лавинообразный рост производства прикладного программного обеспечения. Трудно найти какую-либо область человеческой деятельности, где не используется персональный компьютер.

Прикладные программы начали создаваться поначалу не столько в меру необходимости в них, сколько вследствие наличия инициативных программистов на отдельных предприятиях.

Первые компьютерные выставки демонстрировали живописную мозаику программ из самых разных областей человеческой деятельности, но в основном из науки. Относительно много программ было написано для медицинских институтов и здравоохранения. Зато практически не встречалось на выставках 1985–1990 годов программ автоматизации бухгалтерского учета и тем более комплексной автоматизации предприятий.

В последнее время ситуация инвертировалась. Изобилие последних программ и практическое отсутствие первых (я имею ввиду отсутствие на выставках, так как знаю, что они есть и используются в тех организациях, для которых они были созданы). Причины этого вполне понятны – рынок формирует заказ на программы. По мере заполнения определенных его секторов, программистские коллективы открывают другие. Благодаря такому, вполне объективному, процессу идет накопление массы программного материала.

В тех секторах рынка программ, где производная скорости его роста сменила знак, уже различимы некоторые тенденции, характеризующие качественное изменение ситуации.

От реализации отдельных функций программисты переходят к созданию алгоритмических комплексов, специфицированных для конкретной сферы человеческой деятельности. Следующим шагом станет создание программных систем, учитывающих разнообразные аспекты взаимодействия человека с элементами самой автоматизированной системы.