Гуманитарные технологии Информационно-аналитический портал • ISSN 2310-1792
Гуманитарно-технологическая парадигма

Стаффорд Бир. Мозг Фирмы. Часть II. Разработка модели. Глава 8. Автономия

Автономия — чисто греческое слово, которое при довольно свободном толковании можно перевести как «самоисполнение закона». Тогда если мы говорим об автономии в человеческом организме или фирме, то имеем в виду, что та или иная её часть или определённая функция сама отвечает за её регулирование. Необходимо, чтобы крупные части любой такой сложной организации работали фактически автономно. Если бы каждый аспект деятельности фирмы, каждое малое решение доводились до верхнего уровня и продумывались им, то работа в такой фирме быстро пошла бы на спад вплоть до полной остановки. То же самое произошло бы с организмом человека и по той же причине. Обе системы используют автономное управление, то есть управление на таком уровне, когда не требуется принятия сознательных решений всем организмом в целом.

С точки зрения всего организма, будь то человек или фирма, автономные функции весьма важны для поддержания устойчивого внутреннего состояния. В Главе 2 мы показали значимость центральной идеи, называемой «гомеостазом», для любой жизнеспособной системы. Ни мозг, ни правление фирмы не могут добиваться проведения избранного курса действий, если их внутренние органы станут выделывать всё, что им заблагорассудится. Хорошо управляемая производственная машина не должна «перегреваться» ни в отношении её кадров, ни её оборудования; стоимость и качество должны поддерживаться в физиологических границах, то есть они должны варьироваться в достаточно узких пределах, приемлемых для здоровья всего организма, а переходящие запасы материалов не должны превышать величины, позволяющей избежать простоев. Правление компании предполагает, что её автономное внутреннее управление может справиться с этими проблемами, а сознание человека ожидает того же самого mutatis mutandis от своей автономной нервной системы.

Ни одно из этих обстоятельств не должно выходить из-под контроля вследствие изменений внешней среды, изменения входного воздействия или под влиянием чисто внутренних причин. Например, сильное изменение температуры окружающей среды должно вызвать как в теле человека, так и у оборудования (например, рефрижератора или печи) срабатывание внутреннего управляющего устройства — термостатов, их автоматическое включение в работу. И, наоборот, некоторое изменение внутри системы, скажем требование изменить её температуру, должно также включать нужный набор управляющих устройств. Какими бы ни были причины нарушения баланса внутреннего состояния системы, автоматическое управляющее устройство должно исправить положение.

Как было показано в Главе 2, прежде всего необходимо обнаружить изменение; рецепторы должны изменить своё состояние и превратить сигналы об изменении в афферентные импульсы. Они попадут в управляющий центр, будут так или иначе оценены, после чего необходимые коррективы будут введены, а затем реализованы с помощью двигательной части системы. Это называется автономным рефлексом. В предпринимательстве такая функция относится (по крайней мере, так было до последнего времени) к задачам среднего звена руководства. В организме человека такой контроль также осуществляется на среднем участке спинного мозга, известного, если пользоваться не медицинским, а более распространённым термином, как общий исходящий поток симпатической нервной системы.

Рисунок № 15. Известная упрощённая схема рефлекторной дуги, на которой показан нейрон, соединяющий вход и выход этого центра управления.

На Рис. № 15 продемонстрирована работа известной «рефлекторной дуги». Мы ещё школьниками «знали», как она работает, направляя сигнал из одного рецептора (скажем, кожи) в спинной мозг, который выдаёт сигнал мускулам. Так, если коснуться торчащей из-под одеяла ноги человека, даже если он спит, то он её мгновенно отдернет и при этом не проснётся. Подобно этому в дни, когда мы практиковались в управлении, мы «знали», как руководитель любого подразделения контролирует стоимость продукции. Рецептор (чаще всего соответствующий финансист) обнаруживает «отклонение», то есть большую разницу между оговорённой стоимостью, как она установлена, и действительной, текущей на данный момент. Тогда афферентный импульс выдаётся управляющему, который принимает решение и посылает сигнал эффекторам в цеху для исправления упущений. Для начала корректировки такой метод не так уж плох. Как было показано, для этого должны существовать афферентные и эфферентные части системы управления, в которые поступает и из которых исходит информация, преобразованная соответствующими рецепторами и эффекторами. Между ними должно быть некое переключающее устройство. Более того, как было показано в Главе 2, смысл такого устройства лучше всего проясняется, если его представить как цепь обратной связи, а не просто как источник указаний. Ясен и смысл нашего сравнения, поскольку фирма действительно так работает, а управляющий вмешивается в исключительных случаях.

Однако такого объяснения работы рефлексивной дуги недостаточно, поскольку оно слишком упрощено. Ни один элемент управления в действующей интегральной системе не настолько локализован, не столь самостоятелен. Надо потрудиться, чтобы разобраться в том, каким образом как в организме человека, так и в фирме чётко работает система управления, оценивая то, что происходит на разных её направлениях, и в соответствии с различным для каждой её части подходом к оценке положения. Требуется более глубокая и менее раздроблённая оценка того, что происходит в обоих случаях. Нервная система весьма существенно опирается на разные формы взаимодействия её отдельных компонентов, и то, что достойно сохранения на будущее в организме, сильно от них зависит. Диагностически, например, это означает, что боль в руке не обязательно лечить с помощью растираний, поскольку она вполне может быть симптомом сердечного заболевания. Так и в промышленности большие расходы на содержание конторского персонала могут быть вызваны заменой компьютером значительной группы чиновников, если при этом произошёл разрыв связей между людьми, важность которых была не понята. Общество управляющих, как и нервная система, существенно зависит от обмена мнениями между людьми, которые, на первый взгляд, могут показаться не принадлежащими к изучаемой подсистеме.

Рассуждая об автономии, особенно опасно рассматривать систему управления и связей в фирме как гомогенную. При иерархическом управлении, где указания идут сверху вниз, управление отнюдь не одномерно. Такое утверждение легко подтверждается физиологической моделью, которая в этом смысле весьма поучительна. В случае автономного рефлекса корректирующее действие фактически не может быть достигнуто в одном месте без учёта его влияния на другие последующие действия. Управляющие на высшем и расположенных ниже его по линии иерархии уровнях центральной командной оси будут влиять на эти кажущиеся местными решениями, либо, по крайней мере, нуждаться в том, чтобы о них знать. Они уже знают о запланированной деятельности, поскольку последняя формировалась в их мозге (или на высшем уровне управления — высшим руководством). Главный канал связи, по которому вверх и вниз как по центральной оси идут команды, используется для внутренней увязки деятельности различных подразделений, а также их деятельности в рамках общего плана. Дело это сравнительно сложное как для моторных нейронов спинного мозга, так и для различных начальников в подразделении фирмы. Но когда мы говорим о рефлекторных дугах автономных систем, то здесь местное управление децентрализовано и, следовательно, проблема коммуникации вверх и вниз во всей системе становится непростой.

Также и в промышленности редко наблюдается формальное соглашение о том, как справляться с подобной проблемой. Возьмём пример двух производственных цехов, выпускающих совместно один набор изделий, причём каждый из них выполняет свой набор операций. Материалы, которые они обрабатывают, перемещаются из одного цеха в другой и обратно. Предположим, что план, который они выполняют, согласован; он был сформулирован по центральной командной оси, и каждый цех теперь старается его выполнить. Руководители каждого цеха принадлежат к центральной командной оси, так что любое существенное отклонение от плана, вызванное, допустим, изменениями рынка, может быть урегулировано только централизованно как модификация плана. Для выполнения плана каждый начальник цеха поручает часть своих полномочий начальникам участков или бригадирам, то есть периферийным по отношению к центральной оси начальникам. Выполнение ими своих функций предопределяет прежде всего поддержание устойчивого внутреннего равновесия фирмы. Они выполняют план, соблюдая сбалансированную автономную активность, включающую разумное использование рабочей силы и материалов, правильную загрузку оборудования, уход за станками, обеспечение стандарта качества, поэтапную проверку выполненных операций и массу других функций жизнедеятельности цехов, за которыми надо следить. Всё, что делает периферийное руководство, конечно, управляется цеховой конторой. Поступающая ей информация передаётся центральной администрации, где постоянно принимаются меры для урегулирования небольших отклонений от плана, которые всегда возникают в реальной жизни цехов. Когда соответствующие изменения в плане сделаны и в цеха спущены соответствующие указания, требуются различные действия для их реализации совместными усилиями всего персонала.

Обратимся теперь к новой схеме рефлекторной дуги (Рис. № 16), на которой более детально, чем раньше, показаны её элементы.

Как афферентные нейроны, которые передают входящую информацию относительно отклонений, так и моторные нейроны, которые действуют, чтобы реализовать план, находятся за пределами центральной оси. Главный моторный нейрон, находящийся внутри, как часть иерархической командной системы, фактически принял решение и реализовал его автономно. Этот рефлекс точно моделирует промышленный рефлекс, включая даже манеру действий. Дело в том, что афферентный нейрон выдаёт импульс в сторону центральной оси только тогда, когда замечает достаточно значимую информацию о процессе, за которым он следит, и когда её уровень превзойдёт порог его срабатывания. Аналогично и центральный моторный нейрон сработает, когда порог его срабатывания будет превышен. Однако на практике все это нелегко осуществить (как в теле человека, так и на фирме), пока несколько сенсорных импульсов не будут направлены к нескольким афферентным нейронам для сообщения о необходимости внести изменения в план.

Рисунок № 16. Более детализированная схема рефлекторной дуги, демонстрирующая роль парапозвоночной цепи нервных узлов.

Возникающие здесь трудности можно показать, продолжая наш промышленный пример. Хотя центральное управление подразделениями фирмы (и, следовательно, в принципе её руководитель) знает о всем множестве изменений, которые были приняты к действию периферийными руководителями, оно (или он) вряд ли может передать всю эту информацию вверх и вниз по центральной командной оси. Дело в том, что если бы все управляющие по этой оси информировали друг друга с такой степенью подробностей, то главная планирующая сеть оказалась бы перегруженной. Тем не менее, как отмечалось ранее, меры, предпринимаемые для стабилизации внутреннего состояния отдельного подразделения предприятия, должны учитываться другими частями предприятия, относящимися к другим его подразделениям. Большое число исследований работы информационных каналов в промышленности показало, как эта проблема решается практически. Как уже отмечалось, редко формально признается её существование, но все заинтересованные знают, как фактически действует система.

В действительности происходит следующее. Руководители нижнего уровня, то есть мастера, несущие ответственность за посылку через своих помощников афферентных входных сигналов о необходимости изменений, а также отвечающие за посылку через своих помощников эфферентных сигналов, производящих изменения, находятся в непосредственной связи друг с другом. Периферийные руководители представляют собой реально существующее общество, которое действует в основном на своём социальном уровне, их язык управления не является иерархическим в смысле линии командования, он просто информационный. Поэтому задолго до того, как какая-то новость о прогрессе в производстве продукции достигнет другого подразделения по центральной командной оси, второе подразделение об этом уже будет знать. Фактически эта новость, весьма вероятно, никогда не выйдет за пределы породившего её подразделения, поскольку всем заинтересованным уже известно, что происходит на периферии, и она перестаёт быть новостью к тому времени, когда пройдёт через установленные каналы командования. У меня десятки подобных примеров. Иногда и, по-видимому, довольно часто мастер смежного подразделения считает своим долгом поддерживать тесный контакт с мастером другого подразделения. Быть может, они вместе ходят на работу, вместе пьют чай, быть может, перезваниваются: «Ты знаешь, Чарли, что…» В нескольких случаях, как крайность, невозможно установить, как такие сведения передаются, но в том, что они передаются, нет никакого сомнения.

Один из подобных случаев живёт в моей памяти много лет. Случилось так, что производительность одного из подразделений фирмы, измеряемая с помощью детального сравнения действительного выпуска с плановым, изменялась обратно пропорционально запасам на складах снабженческого отделения, находящегося за 30 км от завода. Запаздывание сведений о состоянии запасов было значительно меньшим, чем при любой формализованной системе. Поскольку интересующее нас подразделение работало в несколько смен (при 8-часовой продолжительности смены), то требовалось по крайней мере 3 дня, чтобы получить оценку запасов, даже когда группа специалистов проводила на фирме свои исследования. Существующая здесь периферийная система коммуникаций, шедшая параллельно вертикальной оси управления, работала по схеме, отличающейся от установленного руководством порядка. Заинтересованные люди не располагали ни знаниями, ни возможностями произвольно переделывать планы, поскольку они формировались как намерения высшего руководства. Но у них было право на обратную связь и переговоры друг с другом.

Это различие прав важно по двум причинам. Если руководители низшего звена рассматриваются в качестве продолжения центрального руководства, а их работа считается в принципе такой же, как и у высших руководителей, но отличается лишь необходимостью учитывать менее важные подробности, то и вся система управления становится увещевательной вместо саморегулируемой. В частности, когда привлекаются системные аналитики для проведения исследований, направленных на улучшение управления, то вся система может стать сверх централизованной; хуже того, информационные связи между периферийными руководителями могут разорваться. Так может случиться, если вообще не понимать, как система работает в действительности. Мне приходилось видеть приказы о том, что такие «неофициальные» связи должны быть прекращены, поскольку они якобы отменяют центральную власть. В крайнем случае, когда подразделения фирмы полностью автоматизируются, может не остаться путей для поддержания социальных связей. Компьютеры, как оказалось, в отличие от людей не могут прокричать новость друг другу.

Рисунок № 17. Детализированная схема, демонстрирующая связь вертикальных и горизонтальных осей, и организацию паравертебральных симпатических узлов.

Возможно, этим частично объясняется, почему некоторые руководители так осторожны в отношении автоматизации. Они опасаются, хотя и не хотят в этом признаться, что подобные разрывы в связях могут произойти. Они слишком хорошо знают важность социальной коммуникации для работы вверенных им систем, но чувствуют себя виноватыми и ответственными за организацию «соответствующего» управления, которая не была бы столь зависимой от таких (как кажется) случайных вещей. Такая точка зрения возникает только благодаря тому, что руководители не рассматривают периферийное управление как чем-то отличающееся от их собственного занятия. Они не видят разницы между волевой, командной и автономной сервомоторной информацией.

Нейрофизиологическая модель полностью разъясняет положение. Если мы спросим, как периферийный нервный узел взаимодействует без (или, лучше сказать, в дополнение) вхождения в центральную командную ось, то получим прямой невроанатомический ответ — через симпатические каналы. Они связывают вместе периферийные нервные узлы, как это показано на Рис. № 17.

Именно эти парапозвоночные цепи нервных узлов в действительности обеспечивают стабильность внутреннего состояния организма, поскольку они служат регуляторами обратной связи и интеграторами. В предыдущей главе мы показали, как функция командных цепей превращается в доминирующую с помощью функции обратной связи, и в такой анатомической структуре полностью обнаруживается двумерная природа управления. Кстати сказать, в любой электронной цепи способность системы усиливать сигнал, вероятнее всего, будет разной: если направить в такую схему разные информационные сигналы для различных процессов управления, то некоторые из них будут нуждаться в большем усилении, чем другие. Полная этому аналогия наблюдается в социальных системах, когда, например, низшее звено руководителей переговаривается друг с другом. Люди хорошо разбираются в относительной важности сообщений: в простейшем случае достаточно громкого указания, а затем последовательно можно более «тонко» уточнить то, что важно. На письмах пишут «срочно», а в разговорах добавляют «так не забудь» или нечто подобное. В физиологической системе, положенной в основу нашей модели, тоже есть аналог различного усиления сигнала. Оно обеспечивается эндокринной системой, изменяющей биохимическое состояние среды, в которой работают нервные цепи. Так, выделение такого сильного гормона, как адреналин, изменяет скорость (темп) реакции командной системы.

Чем больше и детальнее изучаешь нейрофизиологическую модель, тем более удивительно похожей становится она на то, что происходит на фирме. Вот вам пример такого совпадения, который происходит на уровне, значительно более тонком, чем мы ранее описывали. Мы уже обращали внимание на проблему риска, связанного с тем, что компьютер или какая-то другая техническая система управления заменит местный управляющий центр, так что неофициальные контакты между этим центром и другими центрами могут прерваться. Я отношу подобную меру к числу рискованных, поскольку такие связи важны, однако, если системный анализ проведён корректно, беды не будет. Фактически же ключевой проблемой для учёных, внедряющих подобную систему в промышленность, является то, что связи, которые они хотят прервать, далеко не всегда фактически прерываются. Например, подотдел (управляющий одной из секций подразделения) может получить в своё распоряжение хорошо разработанную систему управления производством, причём устаревшая система, которую, она заменила, уничтожается. Мастер в цеху, отвечающий за свой участок, теперь работает по новой системе. Однако некоторые из его помощников, не верящие в такую перемену, как выясняется впоследствии, сохраняют свои личные связи как их собственную систему. Они ведут записи в своих блокнотах как личную информацию, с помощью которой пытаются управлять вверенной им группой станков. Хирурги сталкиваются с точно таким же явлением при операции симпатоэктомии. При удалении симпатического узла хирург не надеется на то, что теперь будет работать цепь обратной связи, но иногда она восстанавливается. Так происходит потому, что изредка встречаются промежуточные нервные узлы, зажатые между спинным мозгом и симпатическим стволом, сформированные из группы клеток, развитие которых задержалось ещё при росте эмбриона на этапе его перемещения из первичной нервной трубки в истинный симпатический узел. Они остановились на середине путей, показанных на Рис. № 17 (называемых соединительными ветвями), и начинают передавать информацию оттуда.

Однако пришло время оставить грудно-поясничный поток из спинного мозга, который мы называем симпатической нервной системой, и рассмотреть вторую часть автономной системы. Речь пойдёт о черепно-крестцовом потоке, который возбуждает парасимпатическую нервную систему. Она крайне интересна и примечательна для кибернетика, хотя и заметно отличается почти во всех отношениях от симпатической. Эти две системы отнюдь не всегда легко различить при анатомическом подходе, поскольку вместе они невероятно (как и ожидалось) сложны, однако очертания её управляющих цепей достаточно ясны.

Система, которую мы обсуждали ранее, в случае поддержания устойчивого внутреннего состояния организована так, чтобы поддерживался баланс масс в интересах всего организма. Её цель — создать всеобщий гомеостаз. Однако наряду с этим каждый внутренний орган, кажется, требует более локального, более специфического вида управления, который тем не менее локально нельзя обеспечить. Иначе говоря, хотя может потребоваться больше действий вблизи той или иной области, требуемая для её реализации информация оказывается высоко централизованной. Если симпатическая нервная система, и это так на самом деле, выполняет функции среднего уровня руководства, то парасимпатическая система выполняет функции более высокого руководящего уровня. Мы не хотим этим сказать, что ей охвачен самый верхний эшелон власти; мы ещё не дошли до уровня создания и, ещё менее того, до волевого управления всем организмом. Мы пока говорим только об информации, возникающей в верхней части командной оси, и её направлений. В теле человека система действует вдоль всего спинного мозга, так что мы фактически уже в мозге, в его коре. (Здесь есть вторая часть — крестцовая, отличающаяся информационно от сигналов, исходящих от коры, расположенная в основании спинного мозга, но её можно рассматривать как часть системы высшего уровня, расположенную для удобства в нижней части обслуживаемого ей органа.) Но что самое интересное, так это то, что большинство органов нашего тела получают сигналы нервов обеих (симпатических и парасимпатических) систем, а эффекты, которые они обе производят, в основном противоположные.

Более того, химически эти системы также сильно различаются. Если можно допустить ещё одно упрощение, симпатическая нервная система работает в основном на адренергетических импульсах, тогда как импульсы парасимпатической системы — холинергетических. Первые названы так потому, что используют адреналиноподобные вещества, в то время как название вторых происходит от греческого слова «желчь». Короче говоря, химические передатчики, управляющие действием этих двух систем (норепинефрин и ацетилхолин соответственно) сильно отличаются друг от друга. В любой данной ситуации они, по-видимому, вызывают противоположный эффект. В типичном случае выделение адреналиноподобных веществ ускоряет деятельность сердца, тогда как выделение холиноподобных замедляет её. И, наоборот, выделение адреналиноподобных веществ сдерживает или ограничивает деятельность многих частей тела, а холиноподобных — расслабляет или сдерживает её. Заметим поэтому, что когда дело доходит до согласования отклонений, вызванных срабатыванием цепей обратной связи, в системе автономного управления симпатические и парасимпатические компоненты будут обеспечивать различную реакцию организма на лекарства или гормоны. Ясно, что это очень важно для обеспечения проверки и баланса взаимодеятельности органов тела.

Отсюда следует, что деятельность автономно управляемых частей организации теперь должна управляться двумя хозяевами. Они должны различаться морфологически и биохимически. Они антагонистичны друг другу по своему влиянию, а «уравновешивание» влияния одного и другого обеспечивает (по крайней мере какой-то один) баланс, требуемый для достижения устойчивого внутреннего состояния. Тогда, что бы нам ни говорили учёные мужи исходя из теории организации промышленности, точно такая, ситуация возникает на практике. «Один человек — один начальник» — это лозунг, «один вид деятельности — одно руководящее лицо» — это теория. Практика промышленности весьма далека от этого — стабильность поддерживается проверкой и перепроверкой. Практический пример будет представлен несколько позже. Тем временем рассмотрим более подробно парасимпатическую систему.

С мозгом связаны двенадцать пар нервов, которые называются черепно-мозговыми. Первая, вторая и восьмая пары нервов различают запах, свет и звук. Три следующих — третья, четвёртая и шестая — тонко управляют движением глаз: глазным яблоком и зрачком. Пятая и седьмая пары возбуждают лицо, а двенадцатая возбуждает язык. Девятая, десятая и одиннадцатая имеют дело с внутренними органами — желудком, сердцем, лёгкими и так далее вплоть до внутренней полости рта. Черепно-мозговая парасимпатическая система связана с нервами, имеющими номера, а также с десятым — блуждающим нервом.

Рисунок № 18. Дыхательный центр в продолговатом мозге, его связь с сердцем. Заметьте двойной путь восходящей информации (ср. с Рис. № 16).

Поскольку до сих пор рассматривалась модель автономного управления внутренними органами тела, естественно теперь обратиться к десятому нерву (дополнением ему служит одиннадцатый). Десятый нерв, который охватывает практически большинство парасимпатических нервных волокон, возбуждает все внутренние органы. Он блуждает по всему пространству тела, поэтому и называется блуждающим — от латинского vagus. Он исходит от продолговатого мозга, к которому прикреплен 8–20 корешками. Этот продолговатый мозг как показано на Рис. № 14 и 18, относится к самой нижней части головного мозга — дополнение или выпуклость спинного мозга.

Клетки блуждающего нерва расположены внутри продолговатого мозга. Эти клетки специализированы для выполнения афферентных и эфферентных функций нервов. Кроме того, у блуждающего нерва есть различимая зона нервных окончаний, управляющих работой сердца. Блуждающий нерв спускается из продолговатого мозга двумя мощными пучками, направо и налево, и далее к местам расположения всех органов, которые, как было сказано раньше, по крайней мере частично подчинены симпатической нервной системе. Фактически именно антагонистические действия парасимпатической и симпатической систем характеризуют систему управления внутренними органами.

Несмотря на сложности, которые делают простое описание механизма автономного управления трудным для формулирования и заставляют его выглядеть слишком упрощённым, мы в основном понимаем, как он действует. Механизм регулирования глазного зрачка, механизм управления потоотделением или мочевым пузырем можно понять в рамках той первичной системы, которую мы до сих пор описывали. Здесь важно заметить, что инженер по автоматическому управлению сочтет невозможным управление подобным искусственным механизмом в промышленности с использованием антагонистически действующих управляющих устройств, систем обратной связи и параллельных цепей, которые были нейрофизиологически описаны нами. А если это так, то можно задуматься над тем, насколько полезной могла бы быть такая модель для фирмы. Ответ сводится к тому, что инженер, занимающийся автоматикой управления в нормальных условиях, не занимается управлением столь большого числа механизмов, взаимодействующих друг с другом, ни с тем видом функций преобразования, которые выполняет анастомотик ретику-лум. Этим занимается учёный-управленец. Следовательно, для такого учёного подобная модель представляет мост между практическими проблемами управления фирмой и, очевидно, слишком упрощённой, слишком аналитической, слишком сложной для расчёта моделью сервомеханизма.

В технике, например, не так уж часто встречается наличие двух центров, управляющих той или иной деятельностью, один из которых стремится её стимулировать, а другой сдерживать. Квалифицированный инженер, имеющий отношение к данной деятельности, конечно, пытается совместить эти функции в едином механизме управления. Однако в управлении часто наблюдается тенденция к наличию в известном смысле принципиально центра сдерживания (такого, как независимый финансовый директор и его штат) и центра стимулирования (такого, как группа энтузиастов-разработчиков новой техники), которые становятся жертвами неуправляемой обратной связи. Люди и социальные группы склонны, так сказать, пародировать сами себя. То, что начинается как строгий финансовый контроль, заканчивается расточительством. Следовательно, совершенно нормально для администрации (в отличие от заверения некоторых учебников) обнаружить, что управление некоторыми функциями, важными для данного дела, является областью ответственности не одного руководителя, а двух. Теоретики скажут, что это неверно, и будут продолжать искать объяснения своему требованию в «политике корпорации»; они попытаются так организовать управление, чтобы власть сосредоточилась в одном центре. Но они ошибаются — пара центров с разными тенденциями может оказаться необходимостью, как следствие создания системы управления, которую нельзя точно описать.

Подобный тип организации можно изучать на модели, которая весьма важна для всех функций, — на модели пульсирования сердца. Тут работает симпатическая управляющая обратная связь так же, как об этом говорилось ранее. Автономная сенсорная информация о сердце идёт прямо в спинной мозг. Но используются и другие каналы связи симпатической системы — та же информация идёт наверх по симпатическому стволу. Нервные волокна обеих цепей достигают продолговатого мозга, где находится центр управления. Любое увеличение давления в правом желудочке сердца или в венах, возвращающих кровь в сердце, регистрируется системой и приводит к увеличению пульса. Таким образом, центр управления в продолговатом мозге занимается его стимулированием. Но любое увеличение давления в левом предсердии, дуге аорты или в синусе сонной артерии регистрируется рецепторами, принадлежащими к парасимпатической системе — фактически относящимися к блуждающему нерву. Импульсы, поступающие в спинномозговые клетки блуждающего нерва, которые, как мы видели, располагаются также в продолговатом мозге, вызывают рефлекс, замедляющий сердцебиение. Таким образом этот внутренний сердечный центр отделен от первого (стимулирующего) центра и располагается немного выше его (см. Pис. 18).

Такой способ организации во всех отношениях довольно необычен. В организме человека действуют и другие, более сложные автономные системы управления, которые прежде всего суммируют антагонистические импульсы, насколько можно судить, в едином центре управления. В качестве примера можно назвать управление дыханием. Дыхание — сложное действие, оно не должно прекращаться ни во сне, ни в бодрствовании. И снова мы обнаруживаем, что соответствующий управляющий центр располагается в нижнем отделе головного мозга, гае симпатическая и парасимпатическая нервные системы близко подходят друг к другу. Механизм управления пульсом сердца, о котором только что говорилось, оказывается расположенным в дыхательном центре (как показано на Рис. № 18) и фактически лежит между мостом и верхушкой четвёртого желудочка. Он представляет собой ретикулярную формацию мозга, где переключающие цепи представляют собой наилучший пример анастоматических характеристик, обсужденных нами ранее. Стоит разобраться в том, как работает эта система.

Тело человека использует различные виды топлива, извлекаемые из пищи. Большинство из них сахара и кислород, подаваемый кровью, который необходим для их сгорания. Двуокись углерода — наиболее важный остаточный продукт, выбрасываемый после сгорания, поскольку от неё нужно быстро избавиться; другой побочный продукт — всего лишь вода. Если рассматривать мозг как печку для сжигания, то ему требуется фантастическое количество кислорода. Нейрон погибает через три минуты, если его лишить кислорода, а нейронов насчитывается десять миллиардов, и все их нужно снабжать кислородом. В силу этого через мозг протекает около одного литра крови в минуту — 1/7 часть всей крови, циркулирующей в теле человека. Легкие представляют собой завод для поглощения кислорода, который работает за счёт грудной мускулатуры. Эта система похожа на систему переменного тока низкой частоты, поскольку её моторы выключаются, чтобы сжать грудную клетку и вытолкнуть воздух из легких, и должны вновь включиться, чтобы начать новый цикл. При условии, что такая система работает, необходимо, однако, автономное управление ей, чтобы можно было приводить её в соответствие с состоянием окружающей среды. Ясно, что обратная связь, обеспечивающая успешное функционирование легких, должна учитывать количество кислорода и двуокиси углерода, которые постоянно сказываются на состоянии энергетической системы в связи с нагрузкой, принимаемой организмом.

Принципиально тут все ясно. Прежде всего нужны рецепторы. У нас есть химические рецепторы, постоянно измеряющие изменения содержания этих двух газов в крови, которые находятся в синусе сонной артерии и дуге аорты. Они представляют собой небольшие железистые структуры со множеством чувствительных волокон. Еще больше химических рецепторов в самом продолговатом мозге, но они реагируют только на содержание двуокиси углерода в крови, причём лишь косвенно, поскольку не контактируют с самой артериальной кровью. Вместо этого они производят требуемое изменение за счёт диффузии угольной кислоты, которая вступает в химические реакции с сотнями других кислот. Наконец, есть афферентные сигналы, вызываемые механическим движением грудной клетки и рецепторами на стенках дыхательных путей. Все эти рецепторы передают информацию через парасимпатические нервы в свой центр в мозге. Эффекторная часть системы работает через мотонейроны спинного мозга, которые управляют движением грудной клетки, вступая в действие от импульсов, поступающих из анастомотик ретикулума самого дыхательного центра.

Структура обратной связи в принципе совершенно ясна, но с точки зрения теории управления здесь много сложного. Развитая система химического анализа в продолговатом мозге требует расчетов, которые занимают время, как и химическая диффузия, отражающая состояние активности клеток в теле, тоже требует времени на реакцию продолговатого мозга. Бейлис (См. список литературы в приложении) рассматривает первое как создание экспоненциальной задержки всего сервомеханизма и считает, что задержка диффузии составляет от 5 до 15 с. Но есть и другие трудности для анализа сервомеханизма этой системы; они были разъяснены Прибаном и Финчемом, из работы которых взята приводимая на Рис. № 19 схема.

Как показали эти авторы, дыхательная система осуществляет нечто большее, чем регулировку работающей системы. Верно, что необходимо химическое, мускульное управление и управление дыхательными путями. В промышленности (используя ту же модель) тоже необходимо управлять потоками материалов, работой цехов и движением финансов. Более того, необходимо управлять всеми этими тремя функциями комбинированно, так чтобы как органическая система — человеческое тело, так и предприятие работали, соблюдая внутреннюю гармонию.

Рисунок № 19. Схема организации управления дыханием по Прибану и Финчему.

Однако, как показали Прибан и Финчем в завершение ими анализа сервомеханизма, управление дыханием организовано так, что осуществляется при минимальных затратах. Это достигается за счёт обеспечения равенства вентиляционного и метаболистического газообменов. Механизм, который это обеспечивает, как они показали, имеет три уровня, и эти уровни, как подтверждает мой собственный анализ автономного управления на промышленном предприятии, в точности соответствует планирующей деятельности главных, средних и младших руководителей. Более того, этот механизм работает точно по той же технологии, которую я часто вводил для управления материальным производством.

Высший уровень управления определяет общий уровень предстоящих затрат и период времени их освоения. «Это делают, оценивая оптимум предсказуемой активности дыхания в сопоставлении с фактической его активностью в данный момент. Результатом такого сопоставления является предсказание следующего вдоха, выраженного через энергию и время, необходимое для его осуществления», — пишут Прибан и Финчем. Таким образом, отношение оптимальной производительности в промышленном производстве к текущей есть мера производительности труда в данном производстве, и в моей промышленной практике я обычно использовал это соотношение как средство планирования. (Мы ещё встретимся с этим в третьей части книги.) Можно постоянно следить за этим соотношением, чтобы приспосабливать будущее состояние системы к тому, которое у неё только что было. Таким образом, говорим ли мы об управлении дыханием или об управлении производством, мы оперируем принципами, одинаково приложимыми ко всем адаптивным системам.

Два следующих уровня управления связаны с интерпретацией инструкций более высокого уровня в широкий спектр конкретных, стандартных действий. Они также ответственны за подачу сигналов обратной связи, которые позволяют руководителю вышестоящего уровня составлять планы на будущее. В этом процессе данные обратной связи обрабатываются так, «чтобы сократить этот поток, выбирая из него те, которые нужны низшему и среднему уровням управления, и чтобы только существенная информация как свидетельство выполнения предполагаемого положения дел попадала по цепи обратной связи к главному управляющему» (Прибан и Финчем). И вновь здесь наблюдается точная параллель с тем, что происходит в промышленных системах, как об этом уже упоминалось. Так действует механизм дыхания за счёт его внутренней возможности улучшения работы путём оценки будущего по критерию максимизации функции его производительности, которая представляет меру эффективности обеих интересующих нас систем.

Таков механизм автономного управления, который принимает как наперёд заданное существование работающей системы и набора инструкций и далее поддерживает её деятельность при всех обстоятельствах сбалансированной и экономически здоровой. Следует подчеркнуть, что эта её деятельность ни в коем случае не предусматривает вмешательства со стороны значительно более высокого уровня, то есть мозга, где сознание может взять на себя управление, если оно того пожелает. Моё дыхание продолжается автоматически, но в любой момент я могу решить задержать его или вздохнуть глубже. Если я так поступлю, то моя автономная система должна соответственно справиться с последствиями, пока моё сознательное вмешательство не прекратится и я подумаю о чём-то другом. То же самое справедливо и в управлении, и в следующей главе мы более подробно изучим возможность использования достижений в нейрофизиологии в теории управления промышленным предприятием.

Реклама:
Содержание
Новые произведения
Популярные произведения