Зачем нужно управление

Любой ресурс (масса, энергия, место, информация), доступный систе­ме, ограничен. Ограниченность места примем за аксиому: для любой огра­ниченной области пространства найдется такое количество материи, кото­рое не вместится в эту область пространства. Из этого следует, что некое количество материи требует некой области пространства, а также, что в уже занятое пространство ничего другого не поместишь.

Ограниченность других ресурсов следует из ограниченности места, за­конов механики и второго закона термодинамики. Дело в том, что систе­ма должна перемещать ресурс к себе с некоторого расстояния и убирать отходы от себя на некоторое расстояние (иначе отходы завалят пути по­ступления ресурса). Законы механики требуют затраты энергии для этого, а второй закон термодинамики постулирует потерю части ресурса, причем, чем дальше перемещается ресурс, тем больше он теряется.

Для реализации интегративного свойства система может затрачивать разное количество ресурса. Например, бригада для перетаскивания камней может состоять из двух рабочих. Тогда для того, чтобы перетащить камень весом 5 пудов они затратят 15 минут, потратив на это дело 30 человеко – минут. Бригада для перетаскивания камней может также состоять из 20 начальников, одного трактора и одного тракториста. Тогда для перетас­кивания камня весом 5 пудов нужно собрать совещание (10 начальников на 3 часа), написать заявку на трактор, заявку на трактор рассмотреть (еще 10 начальников и еще 3 часа), прислать трактор (еще 1 день и 20 литров солярки), вспомнить, что забыли трос, написать заявку на трос, рассмот­реть, сгонять тракториста за тросом (еще 2 дня и 40 литров солярки) и, наконец, выдернуть камень (3 минуты и 1 литр солярки). Таким обра­зом, для реализации одного и того же интегративного свойства бригада из двух рабочих затрачивает гораздо меньше ресурсов, чем бригада из 20 начальников, одного трактора и одного тракториста. Чем меньше ресур­сов затрачивает система на реализацию интегративного свойства, тем она эффективнее. Очевидно, что при конструировании систем их эффективно­сти нужно уделять большое внимание. Да и в случае естественных систем более эффективные имеют преимущество перед менее эффективными, так как их труднее разрушить.

Подытожим все, что написано. Для реализации интегра­тивного свойства системе нужны ресурсы, которые в принципе ограниче­ны. Для конструирования системы, а также для поддержания ее функцио­нирования эти ресурсы должны быть распределены наиболее эффективно. Распределение ресурсов есть управление.

По-прежнему не вдаваясь в подробности, как именно факторы окружающей среды влияют на жизнь организмов (ящик-то все равно остается черным!), выдвинем предположение, что имеется некоторое предельное значение массы растений, «про­живающих» на той или иной территории. Так, ученые показали, что запас массы растений не может превосходить некоторого количества тонн на гектар для конкретных климатических зон.

И еще одно наше предположение будет таким: чем ближе масса живых организмов к своей максимально возможной, тем меньшим становится коэффициент прироста k.

Иными словами, коэффициент k не является неизменной величи­ной, а зависит от разности

L — М(п), где L — предельное значение массы растений на данной территории. Самая простая функция — это прямая пропорциональность. Будем поэтому считать, что коэффициент прироста меняется по формуле

k (п) = a(L - М(п)) для п = 0, 1, 2, 3,....

Связь между параметрами модели задается соотношением

М(п+1) = М(п) + a (L - М(п)) M(n) – эту модель принято называть моделью ограниченного роста.

Коэффициент a можно рассчитать из формулы k (п) = a(L - М(п)) для n = 0

k(0)=k=a(L-M(0)); a = k/(L-M(0)); напомним, что M(0) = 1 т.

Задание:

Построить модель ограниченного роста растений на участке в 1 га средствами Excel для различных условий в соответствии с вариантом задания.

вариант
L, т/га
k	0.6	0.8	0.9	1.2	1.5	1.2	0.4	0.7	1.5	1.7	2.0	1.5	1.6

Ответить на вопрос – в чем заключается роль управления в образовании системы ограниченного роста, рассмотренной в ЛР?

Контрольные вопросы:

1. Опишите назначение инструмента, именуемого «Системный подход».

2. Дайте определение объекту и его качеству.

3. Что такое система и каким свойством должна обладать совокупность, чтобы быть системой?

4. Что такое свойства и параметры объекта? Чем отличаются эти понятия?

5. Чем отличаются друг от друга понятия: состояние, поведение, характер объекта?

6. Каково назначение структуры в понятии «система»? Опишите какова структура рассмотренной системы ограниченного роста.

7. Что такое процесс, событие? Каково обязательное условие возможности регистрации (наблюдения) события?

8. Для чего нужно управление?

9. При рассмотрении системы с ограниченным ростом заявлено, что в ней в качестве системообразующего фактора имеется управление. Что и чем здесь управляет? Можете ли Вы указать цель этого управления?