Путешествие по системному ландшафту

Гарольд «Бад» Лоусон

Цель данной книги состоит в том, чтобы помочь читателям и организациям в улучшении своих возможностей по управлению свойствами и характеристиками создаваемых и/или эксплуатируемых ими систем. В книге рассмотрены вопросы применения системного мышления для анализа свойств и особенностей функционирования различных систем. Описаны принципы системной инженерии, включая управление жизненным циклом систем. Особое внимание уделено совместному использованию системного подхода и системной инженерии для формирования возможности мыслить и действовать на языке систем. Изложение иллюстрируется многочисленными примерами. Книга будет полезна как специалистам, занятым созданием сложных инженерных, социотехнических и организационных систем, так и студентам и аспирантам инженерно-технических и менеджерских направлений подготовки, а также лицам интересующимся проблемами создания сложных систем.

Предисловие

Способность мыслить и действовать на языке систем является условием, необходимым для руководства частными и государственными организациями и предприятиями, а также для обеспечения функционирования организаций таким образом, чтобы их миссия была успешно реализована, цели достигнуты, а задачи эффективно решены. Мышление на языке систем тесно связано со способностью понимания структуры систем наряду с поведенческими взаимосвязями множества систем в среде функционирования. Возникновение системного мышления, именуемого также системным подходом (systemic approach), относится к 20-м годам прошлого века. Системный подход сформировался благодаря трудам многих авторов и постепенно превратился в мощный инструмент, который может применяться для формирования представления об общих особенностях и закономерностях, свойственных различным типам систем, в частности, для описания динамических связей между множеством систем в процессе их работы.

При помощи системного мышления организации и предприятия могут научиться выявлять проблемы, относящиеся к системам, и на этой основе делать выводы о необходимости системных изменений, а также о потенциальном эффекте, связанном с подобными изменениями. После принятия решения о создании новых систем или о прекращении существования действующих и/или о структурных изменениях в одной или нескольких имеющихся системах, очень важным становится применение действенных способов рационального и надежного управления изменениями. В этой связи принципы системной инженерии, включая хорошо определенные процессы управления жизненным циклом систем, подобные тем, которые определены в международном стандарте ISO/IEC 15288 (Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем), обеспечивают надлежащую основу для управления жизненным циклом любой системы, созданной человеком.

В книге излагаются основные особенности и свойства организационных систем, описывается функционирование систем, а также обращается особое внимание на управление изменениями, которое является одним из важнейших видов деятельности любой организации или предприятия. Поэтому системные понятия и принципы рассматриваются системно, т. е. в проекции системного мышления, подхода системной инженерии и положений стандарта ISO/IEC 15288. В книге также представлена модель управления изменениями, основанная на парадигмах мышления, действия и накопления знаний. При наличии потребности в принятии принципиальных решений, такая модель может применяться на любом уровне организации или предприятия для преодоления проблем и/или рассмотрения возможностей, связанных с особенностями и свойствами систем и/или их состоянием и функционированием.

Основная цель книги — ввести читателей в круг разбираемых проблем, обеспечить понимание и способствовать налаживанию взаимодействия внутри рабочих групп и команд, занятых комплексным описанием поведения и реакций сложных систем и заинтересованных в улучшении управления свойствами и характеристиками систем, которые используются организацией или предприятием для достижения успеха, целей и решения поставленных задач. Конечная цель состоит в том, чтобы содействовать созданию обучающейся организации, которая способна постоянно улучшать свои возможности, думая и действуя на языке систем.

Путешествие

Книга написана в форме путешествия по воображаемому системному ландшафту организации и связанных с ней предприятий. Путешествие проходит по главам-модулям, в которых важные понятия и принципы представлены как знания, необходимые для того, чтобы мыслить и действовать на языке систем. Для лучшего усвоения знаний в конце каждой главы приводится несколько вопросов и упражнений, которые помогают читателю проверить, насколько хорошо он усвоил содержание главы. Такой подход также может и должен использоваться при обучении групп или команд, так как вопросы и упражнения обязательно потребуют практического обсуждения, диалога и будут способствовать накоплению коллективного опыта. Рис. 1, приведенный на следующей странице, кратко характеризует это путешествие.

Введение в системы. Путешествие начинается с раскрытия вездесущности систем и с описания шагов, которые были осуществлены в системном движении, а также с раскрытия междисциплинарной природы систем. Приводится унифицированная модель, иллюстрирующая ключевую роль структуры и поведения в науке, инженерии и других дисциплинах; кроме того вводятся понятия системное мышление и системная инженерия. Затем дается классификация систем по основным типам. В качестве двух элементарных топологий систем выделяются иерархии и сети. Рассматриваются различные точки зрения на системы и представления о них. Подход, предполагающий, что системы не являются реальными и существуют только как описания, представляется как спорный. Кроме того, показывается, что организация и связанные с ней предприятия могут добиваться результата, достигать целей и решать задачи на основе использования систем как активов. Системные активы описываются как устойчивые, предназначенные для длительного применения системы, они противопоставляются ситуационным системам, которые создаются в ответ на возникновение проблем или возможностей, а также реагирующим системам, которые создаются в ответ на вызовы, связанные с появлением альтернативных возможностей или проблемных ситуаций.

Рис. 1. Путешествие, которое скоро начнется

Показано, что ответом на возникновение сложной кризисной ситуации может послужить объединение отдельных независимо функционирующих систем в систему систем, кроме того, такое объединение целесообразно для создания развивающегося предприятия. Приводится базовая модель изменений, основное внимание в которой уделяется структурным и функциональным изменениям, а также сбору знаний с помощью механизмов прямой и обратной связи. Указываются различные источники сложностей, мешающих формированию целостного представления о системах. Наконец, предложенное в первой главе неформальное введение в системы формализуется в форме «набора для выживания», представляющего собой совокупность небольшого числа конкретных системных понятий, а также универсальной мысленной модели и нескольких принципов. Читатель всегда должен помнить об этом наборе, так как он используется в книге для описания ситуаций, относящихся ко всем типам систем.

Мышление на языке систем. Описано системное мышление, которое в процессе своего развития, начиная с 20-х годов прошлого столетия, превратилось в самостоятельную дисциплину, называемую также системным подходом. Системное мышление сосредоточено, прежде всего, на использовании целостного представления, которое служит для понимания динамики взаимодействия между множеством систем в процессе их функционирования. Именно такой подход позволяет выявить возможные пути системного развития и связанные с этим проблемы. Цели системного мышления представлены наряду с инструментами его практической реализации. Описывается различие между «жесткими» и «мягкими» системами. Важнейшим аспектом системного мышления является моделирование, для которого существует множество методов и инструментов, начиная от структурирования текста и использования различных графических представлений, использующихся для качественного анализа, и до моделей, элементы которых могут быть описаны на различных языках программирования, и использованы в качестве основы количественного анализа посредством имитации. Описываются несколько подходов, в том числе: метод «Пять Почему», диаграммы влияния, язык причинно-следственных связей, обратных связей и запаздывания реакции Питера Сенге (Peter Senge), методология Rich Pictures (Богатые картинки), метод системограмм (Systemigrams) и методы имитационного моделирования STELLA и iThink. Питер Чекланд (Peter Checkland), один из известных специалистов в области системного мышления, в разработанной им методологии устанавливает связь между мышлением и деятельностью, которую он назвал методологией мягких систем (Soft System Methodology, SSM). Рассматривается сущность экспериментального исследования, из которого вытекает потребность в SSM, а также модель SSM, введенная Чекландом. Наконец, представлено несколько общих принципов, которые необходимо помнить применительно к системному мышлению.

Деятельность на языке систем. Описывается парадигма, которая использует два хорошо известных цикла, а именно цикл OODA (Observe, Orient, Decide, Act — Наблюдай, Ориентируйся, Решай, Действуй) и цикл Деминга PDCA (Plan, Do, Check, Act — Планируй, Делай, Проверяй, Действуй). Эти циклы объединяются в модель управления изменениями, которая удобна для обеспечения непрерывности деятельности, связанной с владением ситуацией и принятием решений, т. е. деятельности, относящейся к отдельному конкретному проекту и связанной с управляемым и надежным осуществлением изменений. Показаны истоки дисциплины системная инженерия и её важность для осуществления изменений в системах. В центре внимания системной инженерии лежит управление жизненным циклом систем путем использования процессов. Показано, как организован жизненный цикл системы, представляющей интерес для заинтересованных сторон, в привязке к этапам жизненного цикла и системам обеспечения. Рассматривается стандарт ISO/IEC 15288, разработанный для того, чтобы обеспечить основу для международной торговли системными продуктами и услугами. Данный стандарт предоставляет средства для определения систем, выделения их границ, а также описывает ключевые процессы, применяемые при управлении жизненным циклом систем. Приводится пример применения данного стандарта, а также описание того, как он может быть адаптирован для удовлетворения конкретных потребностей организаций, предприятий, проектов и соглашений. Стандарт содержит четкие определения, относящиеся к системам, и учитывает потребности различных сторон и групп, связанных с системами. Тем самым, ISO/IEC 15288 способствует системному мышлению, однако его основное значение состоит в том, что стандарт является незаменимым руководством при осуществлении деятельности на языке систем.

Система: описания и реализации. В этой главе подчеркивается важность понимания принципиальных различий между описаниями систем и их реализациями в виде продукции и услуг. В первую очередь дается представление о том, что ключевые рабочие результаты процессов следует рассматривать как следующие друг за другом версии целевой системы. Подчеркивается важность выбора работоспособных концепции и принципов, а также важность достижения баланса при использовании архитектурного и процессного подходов, других методов и инструментов на протяжении жизненного цикла. Затем происходит переход от рассмотрения жизненных циклов к описанию трех фундаментальных преобразований (Определение, Производство и Эксплуатация) и применяется универсальная мысленная модель, позволяющая в зависимости от ситуации выделить цели и задачи, необходимые для формирования этапов работ в рамках проектов, связанных с созданием систем. Описываются различные важные аспекты жизненного цикла, включая границы проекта, преобразование требований в описание архитектуры, исходные версии и конфигурации, изготовленные продукты и особенности эксплуатации. Важность системной архитектуры подтверждается основными положениями международного стандарта ISO/IEC 42010 (Описание архитектуры). Вводятся понятия и принципы Упрощенного руководства по архитектуре (Light-Weight Architectural Framework, LAF), содержащего описания связанных с архитектурой результатов работы основных сторон, принимающих участие в создании системы. Затем рассматривается важный вопрос о праве собственности на модели, чертежи и другие результаты определения (описания) системы, а также на системную продукцию и услуги и описывается влияние на них коммерческой деятельности. Наконец, показываются отношения в цепочках поставок, которые возникают в рамках коммерческой деятельности, имеющей отношение к системной продукции и услугам на различных стадиях и этапах жизненного цикла систем.

Управление изменениями. Предметом обсуждения в данной главе является способность к планированию и осуществлению изменений. Даются пояснения в отношении модели обратной связи в кибернетической системе, которая состоит из управляющего и управляемого элементов, наряду с измерительным элементом. Вводится представление о том, как следует применять организационную кибернетику по Стаффорду Биру (Stafford Beer). Затем демонстрируется, что модель управления изменениями фактически является кибернетической системой. Измерение, объективная оценка влияния изменений необходимы для того, чтобы определить, были ли достигнуты установленные цели, а также для того, чтобы принять решение о необходимости дальнейших изменений. Рассматриваются различные типы измерений, пригодные для продукции, услуг и процессов. Описываются важность принятия непротиворечивых решений, а также последствия принятия неправильных решений, так называемый энтропийный эффект. Дается руководство по управлению изменениями в соответствии с рекомендациями стандарта ISO/IEC 15288. Наконец, описывается уточнение OODA в отношении модели изменений, в частности, рассматривается разновидность этой модели, известная как DOODA (Динамическая OODA), предназначенная для быстрого принятия решений в процессе руководства и управления (Command and Control operations).

Управление жизненным циклом систем. Эта глава начинается с рассмотрения различий между управлением (management) и руководством (leadership) применительно к системам. Описывается роль подразделений по контролю за внесением изменений применительно к универсальной модели изменений. Представлены с пояснениями различные типы систем с различной продолжительностью жизненных циклов. Дополнительному рассмотрению и переосмыслению подвергается тема системы систем, в частности, обсуждаются вопросы, связанные с правом собственности. Углубленный анализ модели жизненного цикла, основанный на её представлении в виде Т-модели, дает представление о том, как применять стандарт ISO/IEC 15288 в различных ситуациях. Описываются концепции итеративной разработки и реализации систем, а также инкрементного, поэтапного приобретения. Иллюстрируются свойства таких хорошо известных моделей, как V-модель и спиральная модель. Рассматриваются роли и обязанности, которые должны брать на себя различные стороны в течение жизненного цикла. Описывается подход к интеграции моделей жизненного цикла и процессов жизненного цикла, а также необходимые для этого методы и инструменты. Наконец, дается описание жизненных циклов продукции с точки зрения предприятия и уточняется связь между управлением жизненным циклом системы и продукции, включая интегрированную логистическую систему.

Данные, информация и знания. Крайне важно усвоить связанные с системами знания, которые могут быть использованы для принятия обоснованных, компетентных решений, касающихся изменений. Поэтому в этой главе внимание уделяется пониманию смысла, который вкладывается в понятия данные, информация, знания и даже мудрость, а также взаимосвязям между этими понятиями. Представление информации также включает в себя различные формы компьютерных мультимедиа. Рассматривается качество информации, которая жизненно необходима для мышления и действия на языке систем; описывается классификация информации на основе таксономий и онтологий. Сбор данных, информации и знаний в течение жизненного цикла системы описывается как важный вклад в интеллектуальный капитал организации и предприятий. Показана важность построения информационных моделей. Описывается и поясняется роль креативного мышления как средства, способствующего получению новых знаний, относящихся к проблемам и возможностям. Наконец, рассматриваются пять факторов, описанных Питером Сенге, и являющихся основными принципами обучающейся организации, а именно: личное мастерство, мысленные модели, общее видение, коллективное, командное обучение и системное мышление.

Организации и предприятия как системы. На этой последней остановке путешествия становится ясно, что организация и/или предприятия являются системами, состоящими из элементов и связей между ними, и поэтому управление их жизненными циклами столь же необходимо. Описывается роль менеджеров как владельцев систем. Дается представление об архитектуре предприятия как совокупности архитектур систем, связанных с организацией. Для решения проблем, связанных с растущей сложностью архитектур предприятия, предлагается применение упрощенного руководства по архитектуре. Описывается стратегия проведения изменений в организации и обсуждается вопрос о том, почему изменения в системах зачастую не приводят к достижению поставленных целей. Показывается, как путешествие по системному ландшафту способствовало реализации таких важных принципов управления качеством ISO 9000, как ориентация на потребителя, ответственность руководства, вовлечение персонала, процессный подход, системный подход к управлению, непрерывное улучшение, основанный на фактах подход к принятию решений и взаимовыгодные отношения с поставщиком. Наконец, приводится стратегия применения стандартов управления системами, в частности, стандартов ISO 9001 и ISO 14001.

При подведении итогов делаются выводы о выгодах, получаемых благодаря совместному использованию независимых системных представлений в системном ландшафте организаций и предприятий в их составе.

Экскурсии. В путешествии мы будем совершать экскурсии, во время которых с помощью учебных примеров сможем лучше разобраться в том, как применяются концепции и принципы мышления и действия на языке систем. Три экскурсии будут посвящены знакомству с опытом проектов, реализованных слушателями курса, а одна — знакомству с результатами разработки системной архитектуры, выполненной автором. Это:

• учебный пример по кризисному управлению;

• учебный пример по совершенствованию структуры организации;

• учебный пример по архитектурным концепциям и принципам;

• учебный пример по онтологиям управления жизненным циклом.