авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Основы теории управления региональным природопользованием

-- [ Страница 3 ] --

Термин «управление» является «парным»; он теряет всякий смысл без опре-деления объекта и предмета исследования, между которыми существует четкая семантическая связь. Исходя из философской сущности понятия «объект» в ра-боте используются понятия «физического» (реального) и «идеального» объекта. Под первым понимается биосфера (ноосфера) планеты с включенным в нее че-ловеком как биологическим видом. Второй – противостоящий нашему мышле-нию – объект включает в себя модель (образ) реального объекта как совокуп-ность входящих в него элементов, обладающий способностью самоорганизации и который подвергается какой-либо форме изучения и исследования (теорети-ческая модель АСС класса «природа-общество»). Под предметом исследования понимается РП в ноосферной формулировке, т.е. процесс взаимодействия всех элементов биосферы на региональном уровне, основанный на единстве и взаи-мосвязи законов природы с законами мышления и социально-экономическими законами развития общества. Классификация связи основных понятий и опре-делений в сфере управления РП приведена на рис. 2.

Методика выделения объектных границ АСС класса «природа-общество» на региональном и локальном уровнях управления должна сводиться к следующим процедурам. 1) Определение общего фазового (функционального и информаци-онного) пространства, в рамках которого возможно и допустимо общее решение конкретно сформулированной проблемы. 2) Выделение в этом пространстве функций природы и общества (их разграничение производится в полном соот-ветствии с общей – по Н. Винеру «телеологической» – схемой принятия управ-ляющих решений). 3) Проведение процедуры проверки предварительно выде-ленной системы по принципу ее «эмерджентности», т.е. дальнейшей неразложи-мости, когда возможна потеря ее функциональных свойств. 4) Выделение и формулировка конфликта в данной системе, в т.ч. в условиях неопределенности. 5) Определение неустойчивых и устойчивых «мод» системы, их ансамблей и всех возможных (допустимых по условиям задачи) суперпозиций полной систе-мы. 6) Выделение структуры-аттрактора и ее «ядра» (по Е.Н. Князевой и С.П. Курдюмову, 1992 – «пятна» процесса; по В.Б. Сочаве, 1978 – «инварианта» си-стемы). 7) Определение аддитивного и мультипликативного эффектов взаимо-действия элементов системы, которые и позволяют далее ее классифицировать как целостное и неделимое системное образование. (Все используемые здесь термины и теоретические положения представлены в тексте автореферата).

Естественные

условия

Искусственные

условия

=Биосфера

(ноосфера)

Р

е

г = АСС

и «природа-

о общество»

н

=Прогнозы

и целевые

программы

развития

Рис. 2. Классификация основных понятий и определений

в сфере управления РП

Общее «сжатие» (по элементам и функциональным процессам) всех этих по-следовательно выполненных процедур позволяет определить минимально допу-стимый ранг объекта исследования регионального и локального уровней управ-ления. Таким образом, при использовании системного подхода границы объекта исследования и моделирования (АСС «природа-общество») определяются исхо-дя из: во-первых, его представления как упорядоченной материально-вещест-венной и энергетической совокупности элементов, существующей и развиваю-щейся в функциональном (нелинейном) пространстве, в рамках которого воз-можно выделение и формулировка конфликта и его исходов; во-вторых, мате-матического (алгоритмического) определения и формализации аддитивного и мультипликативного эффектов ее функционирования и развития.

Управление биосферными (ноосферными) процессами и РП невозможны без использования некоторых глобальных концепций развития. Применительно к теме исследования в настоящее время наибольшее общественное признание по-лучили следующие концепции: «Глобализация мирового хозяйства», «Устойчи-вое развитие», «Открытое общество». По мнению экспертов ООН они обеспе-чивают взаимную увязку следующих компонентов устойчивого экономического и социального развития регионов: производственной деятельности, потребления природных ресурсов, состояния экологических систем, качества окружающей среды и благосостояния человека [Environmental..., 1985].

Решение проблемы управления РП непосредственно связано с реализацией концепции «Устойчивого развития» (Sustainable Development). Эта концепция (в ее определении комиссии Г.Х. Брундтланд, 1972) сегодня дублируется поняти-ем «равновесие» (по Л. Брауну, 1992), согласно которому оно «…определяется как такое состояние общества, при котором удовлетворение сегодняшних по-требностей не уменьшает шансы будущих поколений на достойную жизнь». В настоящее время этот термин используется практически повсеместно. Так, это определение было признано в качестве национальных доктрин при создании Президентского совета по устойчивому развитию в США (1993) и разработке стратегии и концепции перехода РФ к устойчивому развитию (1996).

С момента появления этих двух понятий и терминов они всегда подверга-лись серьезной научной критике (см.:, например, работы M. Arnold, R. Day, П.Я. Бакланова, А.С. Шейнгауза и других авторов). В целом ее суть может быть све-дена к следующим аспектам. Во-первых, оба эти фундаментальные для эколо-гии и географии понятия в своих исходных определениях (комиссия Г.Х. Брунд-тланд и Л. Браун) только повторяют друг друга. Но, исходя из гносеологии, ме-тодически это неверно, поскольку их предикаты далеко не равнозначны; они несут принципиально различную смысловую нагрузку и, следовательно, долж-ны иметь различные физические интерпретации. Во-вторых, они не могут быть прямо использованы при принятии управляющих решений при исследовании биосферных (ноосферных) процессов, поскольку являются не более чем эврис-тиками, т.е. не отражают системные свойства сложно организованных систем и сами состояния «равновесие» и «устойчивое развитие» как таковые. Поэтому они, скорее всего, могут выступать только в виде некоторых общепризнанных (но не формализованных!) суггестивных норм поведения общества по отноше-нию к окружающей его природной среде. В-третьих, они не имеют большого смысла и с точки зрения математики и информатики, поскольку их невозможно каким-либо образом формализовать (в математическом смысле на них не могут быть установлены какие-либо отношения предпочтения).

На рис. 3. приведена общая схема методологии РП; отдельные ее элементы требуют следующих дополнительных пояснений. Понятие «жизнь», как фунда-ментальное для естествознания и априори неопределяемое («всеобщий фено-мен», по В.И. Вернадскому) понятие, здесь рассматривается в формулировке А.А. Ляпунова (60-е гг. XX в.), где специально выделяется ее информационная часть («Управление, основанное на передаче информации, является составной частью всякой жизнедеятельности, более того, управление можно объявить ха-рактеристическим свойством жизни в широком смысле»). Таким образом, ин-формация в данном исследовании рассматривается как главный материальный источник (входной элемент) процесса управления любой сложной системой. Для геэкологии также важен вывод, что вне процесса природопользования жизнь невозможна.

Теория управления РП

Рис. 3. Схема методологии управления РП

Основные принципы и критерии системного мышления, важнейшие свойст-ва активных систем изучались в их интерпретации Ф. Капра, 1991. К ним отно-сятся: общее понятие системности (целостности); взаимосвязь структур и про-цессов; свойство вариабельности (изменчивости); критерий оптимизации; стра-тегия разрешения конфликтов; многоуровневые структуры; гетерорархия актив-ных систем; самоорганизация; принципы управления активными системами; по-нятия изменчивости и стабильности; структура и принципы; переход от объек-тов к отношениям; экологическая концепция; критерий эффективности (от рос-та к равновесию).

3. Разработка адекватной объекту исследования (АСС класса «природа-общество») теории управления региональным природопользованием и реа-лизация условий поиска оптимума поведения подобных систем невозможны без физической (системной) интерпретации основных понятий геоэкологии понятий «равновесие» и «устойчивое развитие».

В общей массе динамических систем материального мира синергетика выде-ляет два класса – консервативные и диссипативные системы, – посредством че-го достигается первая качественная классификация всех известных явлений природы. Естественнонаучная (физическая) основа такого выделения заключа-ется в инвариантности и неинвариантности фазового пространства среды; ос-новное различие между ними состоит в том, что первые являются структурно-неустойчивыми, а вторые – структурно-устойчивыми системами.

Все природные и социальные системы, в т.ч. и АСС «природа-общество», относятся к классу диссипативных, или структурно-устойчивых и далеких от равновесия систем, которые в определенных условиях, сопутствующих сложно-му поведению, порождают возникновение множества одновременно устойчи-вых решений. Неинвариантность диссипативных систем относительно обраще-ния времени ведет к тому, что асимптотически, т.е. при t+, будут дости-гаться некоторые выделенные ситуации – аттракторы, которые характеризуются синергетикой как «притягивающие множества» (соответствие состоянию дина-мического равновесия; Г. Николис, И. Пригожин и другие, 1985).

Эти фундаментальные положения синергетики позволяют теоретически обо-сновать возможность исследования функции управления сложно организован-ными системами. Этот процесс должен сводиться к следующим этапам.

1) Оп-ределение (в динамике) для конкретно известных классов сложных систем цели их эволюции (структуры-аттракторы) и спектров их притяжения. 2) Иссле-дование общих тенденций развертывания процессов самоорганизации в откры-тых нелинейных средах (фазовых пространствах). 3) Нахождение таких спосо-бов воздействия (управление) на реальные сложно организованные системы, когда любые изменения чистых и смешанных стратегий поведения всех участ-вующих в процессе развития системы игроков и их коалиций не увеличивают их собственные функции выигрыша (т.е. должен обеспечиваться процесс «ска-тывания» системы на ту же самую структуру-аттрактор, на тот же самый режим движения системы). Под структурами-аттракторами в синергетике понимаются такие «… реальные структуры в открытых нелинейных средах, на которые вы-ходят процессы эволюции в этих средах в результате затухания в них переход-ных процессов» (Князева Е.Н., Курдюмов С.П., 1992; также известно, что в при-роде не существует систем, не имеющих своей аттрактивной цели).

Проблемы «коэволюции» стратегий развития природы и общества не могут быть правильно поняты и сформулированы без физической (системной) интер-претации понятий «равновесие» и «устойчивое развитие». Результаты исследо-вания объектной подобласти РП позволяют сформулировать вывод о том, что основным условием развития биосферы (ноосферы) есть достижение состоя-ния динамического баланса всех ее элементов, или достижение структур-аттракторов, когда каждый из них одновременно стремится обеспечить полную реализацию своих собственных интересов в интересах всего сообщест-ва (соответствие функциональному определению термина «ноосфера» по Т. де Шардену).

Методологическим базисом процесса управления РП служат теория синерге-тики и принцип «неопределенности» В. Гейзенберга (1927), т.е. заключается в «двойственности» материального мира. Этот процесс всегда протекает в усло-виях неопределенности, когда невозможно одновременно указать точные коор-динаты физической системы и ее импульс (они связаны соотношением неопре-деленностей). Исходя из основных положений синергетики, теоретически со-став и связь объекта и предмета исследования геоэкологии могут быть ограни-чены следующими элементами и теориями (рис. 4).

С целью теоретического обоснования исследования устойчивых и неустой-чивых процессов в работе использовались следующие теории: теория общих систем (Л. Берталанфи, 1950), теория синергетики (Николис Г., Пригожин И, Хакен Г., Курдюмов С.П. и другие), теорема неравновесных процессов И.Р. Пригожина (1947), теория «телеологических» систем (Н. Винер, 1950), прин-ципы «минимума роста энтропии» Л. Онсагера (30-е гг. XX в.), «неоп-ределенности» и «зависимости» (В. Гейзенберг, Н. Бор, 1927), концепция «мо-ды» (Г. Хакен, 1980) и методология управления РП (рис. 3). В основу систем-ного анализа и синтеза этих процессов были положены известная схема бифур-каций И.Р. Пригожина (1990) и схема климакса социосистем (по А.В. Поздняко-ву, 1999). При этом схема бифуркаций была реконструирована в направлении симметрии физических процессов, поскольку она не описывает такое известное состояние диссипативных систем, как их гибель. Эта реконструкция представ-лена на рис. 5 (здесь X – переменная состояния системы). В процессе иссле-дования энтропия системы рассматривалась исходя из современных ее пред-ставлений (энтропия – это мера совершенства структуры, это сформулирован-ная в символьном виде архитектура системы; она всегда постоянна (Hf=const) и состоит из двух элементов: Hf={HqHp}, где Hq – структурная энтропия и Hp – энтропия импульса; А.Н. Панченков, 1999).

Из диаграммы следует, что на отрезке 1-2 состояние диссипативных систем характеризуется асимптотической устойчивостью. В синергетике его называют «термодинамической ветвью»; здесь системе предписывается единственное ре-шение, которое можно определить как состояние ее «равновесия». Единствен-ность решения заключается в том, что оно, во-первых, всегда возвращает си-стему на один и тот же возможный режим ее движения и, во-вторых, связано с большой долей неопределенности ее поведения, поскольку здесь невозможно задать точные исходные (координаты и импульс) условия. Какой-либо оптима-льности поведения системы в данном случае нет. Поэтому здесь возможно решение только первого класса задач управления РП – задачи интерпретации, диагностики и мониторинга, для чего можно использовать математическую тео-рию распознавания образов.

В точках 1, 2 происходит переход через критические значения параметра со-стояния системы X (одновременное уменьшение Hq и увеличение Hp). Здесь воз-никает конфликт, который заключается в том, что система не может развиваться далее по пути неустойчивого развития и должна осуществить некоторый качест-венный – бифуркационный – скачок, который (теоретически) характеризуется ее переходом на ветви устойчивого развития (a1 или a2 и b1 или b2; оптимальной будет ветвь, где наблюдается наименьший рост энтропии). Выход из данного конфликта заключается в следующем. Во-первых, системе необходимо оценить свое текущее состояние с учетом возможных степеней свободы в фазовом про-странстве среды. Во-вторых, установить (согласно теореме неравновесных про-цессов И.Р. Пригожина и принципа «минимума роста энтропии» Л. Онсагера) некоторые отношения предпочтения своего будущего поведения, т.е. осущест-вить выбор стратегии развития в зависимости от собственного состояния, усло-вий окружающей среды и с учетом возможностей ее самоорганизации. Решение подобных задач сводится к использованию математического аппарата теории игр (появление множественности решений и оптимальности поведения отдель-ных элементов системы и их групп, т.е. классов игроков и их коалиций).

Конструктивный вывод, который следует из перечисленных выше теорий и принципов, а также рис. 5, заключается в следующем. Во-первых, для любых природных, биологических и социальных (диссипативных) систем, в т.ч. и АСС «природа-общество», в каждый конкретный момент времени можно определить их текущее положение (равновесное состояние, точки неустойчивого или устой-чивого развития – флуктуационные и бифуркационные процессы). Во-вторых, на основе системного анализа и синтеза динамики происходящих процессов те-оретически могут быть спрогнозированы возможные (будущие) формы их су-ществования и пути развития. Т.е. для таких систем в принципе возможна реа-лизация функции внутреннего и внешнего управления.

Таким образом, в теории и практике управления сложно организованными системами (АСС «природа-общество») следует выделять четыре типа (в физи-ческом смысле различных, но последовательно связанных между собой и пере-ходящих друг в друга) функциональных состояний: равновесие, неустойчивое развитие, устойчивое развитие, гибель системы. Отсюда (см.: рис. 5) практика управления подобными системами должна сводиться к следующим процедурам. 1. Определение текущего на настоящий момент времени положения системы по отношению: во-первых, к левой или правой частям термодинамической ветви; во-вторых, к точкам бифуркаций, соответствующих развитию или гибели систе-мы; в-третьих, к аналогичным ветвям, связанным с процессами перехода (ее развитие или гибель). 2. Определение потребных ресурсов (масса, энергия, ин-формация), времени и способов воздействия на систему, посредством чего мо-жет быть обеспечено ее сохранение в положении, соответствующем ее размеще-нию на термодинамической ветви («равновесие» системы). 3. То же, что и в п. 2, но посредством чего достигается вывод системы в положение ее «устойчивого развития» (рост структурной энтропии) или же когда обеспечивается ее гибель.

Из изложенного выше следует, что при разработке функциональных опреде-лений понятий «равновесие» и «устойчивое развитие» основному изучению должны подлежать процессы внутреннего и внешнего управления, позволяю-щие или «удерживать» диссипативные системы на термодинамической ветви, или же «выводить» их в бифуркационные состояния. При этом «…главное – не сила, а правильная топологическая конфигурация, архитектура воздействия на сложную систему (среду)»; Князева Е.Н., Курдюмов С.П., 1992.

Сегодня одной из наиболее конструктивных теорий, позволяющих реализо-вать процесс управления диссипативными системами, является теория синерге-тики и, в ее рамках, концепция «моды» (по Г. Хакену, 1980); последняя рассмат-ривается в физике и в термодинамике (параметры порядка в теории фазовых пе-реходов; они определяют все другие подсистемы). Эта концепция позволяет разработать следующую физическую интерпретацию процесса формирования структуры-аттрактора АСС «природа-общество» (рис. 6).

.

Рис. 6. Абстрактное (графическое) представление процесса

формирования структуры-аттрактора АСС класса «природа-общество»



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.