Тринитарные системы в управлении

ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ
Авторы


профессор, доктор технических наук, заместитель руководителя центра перспективных фундаментальных и прикладных исследований
Россия, Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС)
cvj7@mail.ru

Аннотация

Статья раскрывает особенности применения тринитарных систем в управлении. Статья показывает сходство и различие между линейным последовательным управлением и нелинейным триадным управлением. Описаны два класса триадных управленческих систем: с циклами и с множественностью альтернатив на замкнутом решении. Описаны границы применимости и область применимости тринитарного подхода в управлении.

Ключевые слова

технологии управления, управление, тринитарные системы, структурное управление, нелинейное управление

Print Friendly, PDF & Email

Читайте также

Статья также доступна (this article also available):

Рекомендуемая ссылка

Цветков Виктор Яковлевич
Тринитарные системы в управлении// Современные технологии управления. ISSN 2226-9339. — №3 (75). Номер статьи: 7501. Дата публикации: . Режим доступа: http://sovman.ru/article/7501/

Введение

В управлении большое значение имеет системный, ситуационный [1, 2] и структурный анализ [3-5]. Построение структур в управлении связывают с последовательностью действий, в которых основу составляют последовательные линейные  цепочки, состояние из двух понятий «причина-следствие».  Однако еще со  времен Аристотеля выделяют информационные и логические конструкции из трех категориальных понятий. Например,  ум-чувство-воля, информация-данные-знание, надсистема — система- подсистема и т.п. Стремление к упрощению привело  к широкому применению диадной модели принятия решений в управлении. Это обусловило развитие  бинарного  линейного мышления, опирающегося на простое правило

А→В (1)

Такое простое  правило означает возможность прямого установления связи между отдельными объектами А и В.  Оно интерпретируется по-разному, но отражает связь или отношение двух объектов: «А влечет В», «если А, то В», «из А следует  В», «А является причиной  В»,. «А предпочтительнее В», «условие А требует управленческого решения  В», и так далее

Правило (1)  задает серию  бинарных отношений типа  «причина-следствие», «часть-целое», «элемент-класс». Правило допускает рекурсивную вложенность  одних понятий в другие и этим задает рекурсивную линейную схему анализа. Существуют более сложные тринитарные отношения, которые часто разбивают на бинарные, стремясь к упрощению анализа. Например, часто тринитарное правило

А→В→С

разбивают на три бинарных правила в предположении выполнения условия транзитивности

А→В; В→С;   А→С;

Если условие транзитивности нарушается при отношении  А←С, то разбиение триады на три диады невозможно. Бинарное линейное мышление часто строится на упрощении ситуации и формировании дихотомических пар типа объект-субъект, случайность-необходимость, идеализм-материализм [6]. В других случаях упрощение становится еще более сильным и сводится к использовании  оппозиционных переменных [7] «истина- ложь», «0-1», «хорошо – плохо», «белое – черное» и т.п. Такого рода дихотомические и оппозиционные оценки часто используются как упрощение ситуации  в управлении, в частности, при введении экспертных оценок.

Более сложные ситуации исключают бинарный подход и самая яркая из таких ситуаций – управление с обратной связью [8]. Обратная связь строится на  тринитарной модели. Без обратной связи (без тринитарной составляющей) управление невозможно.  Ряд известных моделей, таких как треугольник Фреге, не сводятся к бинарным моделям.  Следовательно, есть все основания исследовать тринитарную модель как инструмент описания управленческих информационных ситуаций, которые не укладываются в бинарные конструкции. В современной практике термин «тринитарные системы» в технических науках часто заменяют на термин «триангуляционные системы». Это понятие более узкое, поскольку подразумевает наличие одной только связи между вершинами треугольника. В управлении возможно несколько связей.

 

Тринитарные системы

Тринитарные системы [6, 9, 10] являются простейшими системами, которые можно отнести к сложным системам. Тринитарная система – это система, которая имеет три сущности, между которыми существует не менее трех разных связей или отношений. Эти системы служат основой построения более сложных систем. Например, треугольник как система служит основой построения триангуляционной сети (системы разных треугольников). Пример тринитарной системы  приведен на рис.1.

Тринитарная  система (рис.1) представляет собой три сущности  (вершины) А, В, С, между которыми существует три типа  разных отношений или  связей Re(A, B), Re(B, C), Re(A, C). Модель, на рис. 1 является нелинейной. Она создает возможность обратной связи и дает возможность организовать цикл.

 

Тринитарная система

Рис.1. Тринитарная система

 

Наличие третьего отношения Re(A, C) между сущностями (A, C) замыкает систему и создает нелинейность. При отсутстствии отношения Re(A, C) схема на рис.1 превращается в линейную цепочку.

Примером тринитарной системы может служить египетская пирамида, пирамида потребностей Маслоу. В геометрии  триадное, или тринитарное представление это представление в трехмерном пространстве. Такое представление может быть сведено к трем диадным моделям (три плоские проекции). Для выпуклых объектов легко восстановить трехмерный объект по его трем проекциям. Однако если объект не выпуклый и имеет сложную форму, для его восстановления трех проекций недостаточно. Необходима дополнительная информация. Это служит примером эмерджентности – не сводимости свойств сложной системы к ее составляющим.

Если в модель тринитарной системы (рис. 1) ввести направленные отношения, то получают два варианта системы отношений. Такая ситуация имеет место в органолептическом анализе (дегустация вин, оценка качества драгоценных камней, сравнительной оценке деятельности разных предприятий экспертом). Отношения при таком анализе могут быть следующие: «вкуснее», «крепче», «лучше», «хуже», «качественнее», «предпочтительней», «оптимальней». Они возникают при экспертной оценке, когда количественных характеристик не хватает для получения общего сравнения.

Модель на рис. 1 может иметь разные представления в зависимости от вида отношений  Re. На рис. 2 приведены два варианта тринитарной системы с разными отношениями, что выражено направлением стрелок.

 

Тринитарные системы «согласования» (а) и «противоречия» (b).

Рис. 2. Тринитарные системы «согласования» (а) и «противоречия» (b).

 

Тринитарную систему на рис.  2а называют треугольником согласования. Она сохраняет правило переноса транзитивности. Например, стрелка показывает отношение больше. Тогда для А=10; В=5; С=2  треугольник на рис. 2а выражает правило

if А > B and B>C Then A>C.

Это  правило выполняется в алгебре. В  геометрии оно описывает правило векторной суммы. В качественной ранговой шкале оно соответствует правилу ранжирования иерархий. В порядковой шкале эта информационная ситуация соответствует согласованной шкале иерархии, в которой все объекты упорядочены и имеют разные ранги. Такая информационная ситуация описывает тринитарное правило в предположении выполнения условия транзитивности

А→В; В→С; А→С. ( 2)

Тринитарную систему на рис. 2b называют треугольником рассогласования. Она нарушает правило переноса транзитивности. Эта ситуация часто встречается в спортивных соревнованиях. Например, команда А побеждает команду В. Команда В побеждает команду С.  Но при этом команда С побеждает команду А.  В порядковой шкале эта схема (рис. 2b) описывает ситуацию в которой некоторые объекты  имеют одинаковые ранги.

Можно констатировать, что линейная  интерпретация согласно выражениям (1) , (2) обеспечивает линейную однозначную интерпретацию событий и процессов.  Триадная интерпретация событий (рис. 1) является нелинейной и множественной. Она может описывать принципиально разные ситуации (рис. 2а, рис. 2b). В то же время эта модель описывает ситуации, которые линейной моделью не могут быть описаны (рис. 2b). Следовательно, при описании нелинейных ситуаций, линейная модель не адекватна, а применима  тринитарная нелинейная модель. Здесь следует остановиться и отметить, что модель тринитарной системы, как и когнитивная карта, описывает разные ситуации, служит инструментом анализа этих ситуаций и основой принятия решений.

Рассмотрим процесс построения тринитарной системы и диадной системы. На рис. 3 приведены три информационные ситуации, обозначенные как: a, b, c.

 

Построение тринитарной системы

Рис. 3. Построение тринитарной системы

 

Ситуация (а) соответствует первоначальному дихотомическому [11] делению некой системы или совокупности на две части: некая сущность А и все, что «не А». Здесь  Re1 – отношения принадлежности; Re2 – отношения не эквивалентности. Дальнейшее деление осуществляется с частью «не А». При этом возможны разные варианты построения в зависимости от выбора отношения между А и объектом деления.

Если выбрать отношения следования Re3,  то  из ситуации (а) получается информационная ситуация (b), которая создает триаду: «А, следование из А, средний член». Если средний член не влияет на ситуацию, то получается диада

А→ «Следование из А»

Это полный аналог выражения (1).  Если средний член влияет на ситуацию, то сохраняется триада, которая может интерпретироваться по разному.

Если выбрать отношения оппозиции Re4,  то из ситуации (а) получается информационная ситуация (с), которая создает триаду: «А, оппозиция А, средний член». Если средний член не влияет на ситуацию, то получается оппозиционная пара или оппозиционные переменные [7].

А↔ «Оппозиция А»

Если средний член влияет на ситуацию, то сохраняется триада, которая может интерпретироваться по разному. Проведенный эксперимент позволяет констатировать, что диадные модели являются упрощением сложных ситуаций. Их истинность является ограниченной.

Тринитарные системы имеют свойства отличающие их от треугольника. Свойство 1. Между сущностями тринитарной системы можно построить множество связей. Свойство 2. Тринитарная система может связывать между собой разные пространства и разные многомерные объекты.

 

Анализ тринитарной системы «цель – метод – результат»

Рассмотрим тринитарную систему «цель – метод – результат» (Рис. 4). Например, выбор субподрядчика для исполнения договорных работ, В этом случае «цель – заказчик»;  «метод – исполнитель», «результат – результат».

Более наглядный пример: доставка груза из одной точки большого города в другую. Цель – оптимальная доставка груза. Эта цель подразумевает множество связей с методом доставки, что обусловлено множеством выбора критерия оптимальности. Это следствие первого свойства тринитарной системы. Оптимальность пути доставки можно определять по разным критериям оптимальности: затраты (стоимость), время в пути, длина пути, безопасность перевозки и так далее. Каждый критерий оптимальности дает набор методов для достижения цели. Критериев много, но метод выбирается один.

 

 Тринитарная система «цель – метод – результат»

Рис. 4. Тринитарная система «цель – метод – результат»

 

На основе выбранного метода при условиях, которые считаются неизменными, получают результат. Однако возможно множество ситуаций, меняющих начальные условия, и возможно множество результатов, на которые повлияли условия. Возможно множество путей (связей) «метод – результат», в том числе, обусловленных человеческими  ошибками при реализации правильного метода. Поэтому при выборе одного метода реализации можно получить множество результатов в зависимости от влияния внешней среды. В большом городе, в зависимости от времени суток, существенно меняется пропускная способность магистралей, что влияет на результат. В силу этого влияния оптимальный метод, рассчитанный для одного времени (утро), может не дать оптимальный результат для другого времени (день), поскольку условия перевозки (условия реализации метода) изменились и в ходе реализации стали не соответствовать первоначально заданным. Это временный фактор.

Результат будет единственным, но он может отличаться от целевых установок. Результат связан с целью, поэтому, после его получения, проводят сравнение степени соответствия полученного результата с заданной целью. Замыкается третий тип связей, который определяет данную систему как тринитарную. В этой  третьей связи также имеется множественность, обусловленная разными методами оценки и разными точками зрения на результат. Каждый эксперт оценивает качество и результат по-разному. Кроме того, возможен выбор разных методов оценки показателей.

Рис. 4 дает хорошую иллюстрацию множества связей, что имеет место в реальных  системах управления. Именно это отличает тринитарную систему от примитивного треугольника на плоскости в геометрии. На практике получить решение с помощью тринитарной системы сложно из-за большого количества связей.

Схема на рис. 4 может быть использована в разных сферах. В сфере логистики для анализа грузопотоков и их оптимизации. В сфере градостроительства для улучшения качества существующих и ли строительства новых трасс доставки грузов. В области ресурсного обеспечения и региональной экономики схема на рис. 4 может быть использована для рационального размещения ресурсов и решения задачи «ресурсы – производство — потребление». Сама по себе эта задача также представляет собой тринитарную систему.

В топологии  и управлении тринитарная система  (рис. 5), будучи вставленной в сложную цепочку, создает новое качество – цикл или обратную связь.

 

Топологическая схема с циклом или обратной связью

Рис. 5. Топологическая схема с циклом или обратной связью

 

Обратная связь создает возможность контроля и управления. Это позитив.  Следовательно, тринитарная система служит основой управления и является обязательной в технологиях управления. Обратная связь создает возможность паразитических и неуправляемых связей. – это негатив.

Управление возможно только при наличии хотя бы одной элементарной  тринитарной системы. Тринитарная логическая система в отличие от бинарной логики создает новое качество – возможность решения задач в условия нарушения правила переноса транзитивности, то есть в условиях противоречивой информации.

 

Заключение

Тринитарные системы описывают два класса реальных ситуаций. Первый класс нелинейные ситуации с циклами, с возможностью деградации или развития (рис.5). Второй класс  нелинейные ситуации с множественностью вариантов (альтернатив) на замкнутом цикле управления или принятия решений (рис.4). Недостатком тринитарного подхода является высокая сложность анализа и многовариантность. Достоинством тринитарного подхода является адекватность описания сложных ситуаций, которые упрощенными бинарными моделями искажаются и не приводят к правильным выводам и решениям. Тринитарный подход применим в сложных ситуациях с циклами. В простых линейных ситуациях он не применим и в этом случае применим диадный подход.


Библиографический список

  1. О’Доннел С., Кунц Г. Управление: системный и ситуационный анализ управленческих решений. – М.:: Прогресс, 1981, 495 с.
  2. Ожерельева Т.А. Информационная ситуация как инструмент управления // Славянский форум, 2016. -4(14). – с.176-181
  3. Балабайкин В. Ф. Структурное управление техническим развитием промышленного предприятия //Челябинск: Челяб. гос. ун-т. – 1999.
  4. Mishra A., Kar S., Singh V. P. Prioritizing structural management by quantifying the effect of land use and land cover on watershed runoff and sediment yield //Water Resources Management. – 2007. – V. 21. – №. 11. – p. 1899-1913.
  5. Ожерельева Т. А. Структурный анализ систем управления // Государственный советник. – 2015. — №1. – с40-44.
  6. Баранцев Р. Г. О тринитарной методологии / Философский век. Альманах. Вып. 7. Между физикой и метафизикой: наука и философия. — СПб., 1998. — с.51-61/
  7. Tsvetkov V.Y. Correlative analysis and opposition variables // European Journal Of Natural History, №1 2014, с.48-52.
  8. Поляков А.А., Цветков В. Я. Информационные технологии в управлении. — М.: МГУ факультет государственного управления, 2007 — 138с
  9. Герасимова И. Б. Методология управления социальными процессами в научных и образовательных  системах на основе когнитивных и динамических моделей. Спец.  05.13.10 Управление в социальных и экономических системах (технические науки)/  Дисс. на соиск. уч. ст. доктора технических наук — Уфа.: УГТУ, 2010. -389с
  10. Цветков В.Я. Триада как интерпретирующая система. // Перспективы науки и образования. — 2015. — №6. — с.18-23.
  11. Tsvetkov V.Ya. Dichotomous Systemic Analysis. Life Science Journal 2014; -11(6).- рр586-590.