Люди и кибернетика - Никита Моисеев

Отвечать на подобные вопросы порой отнюдь не легко. И специалисту, работающему с системой моделей, необходим своеобразный поводырь, который помог бы ему ставить правильно вопросы, то есть нужна специальная организация диалога.

С такими же проблемами мы сталкиваемся и при разработке Системы автоматизации управления программой. Если Руководителя программы оставить один на один со всем тем множеством чисел, оценок, суждений, качественных и количественных зависимостей, которые описывают существующую ситуацию и которые влияют на реальную программу, то он окажется бессильным использовать все это богатство сведений, и вся информация, несмотря на то что в принципе она позволяет найти тот наиболее эффективный путь к цели, который ищет руководитель, окажется просто бесполезной.

Следовательно, чтобы он мог эффективно работать с моделями, ему и его помощникам необходима специальная система предпринимаемых ими процедур.

Сегодня проблемы диалога составляют интересное и важное направление научных исследований. И для выработки системы процедур по использованию математических моделей уже существуют специальные методы.

Кто же должен создать подобную систему?

Если речь идет о программах такого масштаба, как Продовольственная программа или программа «Энергия», то тому аппарату, который мы условно назвали Институтом системного анализа программы, такое дело не по плечу. Да у него и другие задачи! Применяя готовые системы моделей и процедур их использования, он подготовляет для рабочей группы и для руководства альтернативные варианты принимаемых решений.

ИСА же — это штаб, и его долг — выполнять работу штаба. Что же касается сложных проблем создания и обновления «банка моделей» и разработки диалоговых процедур их использования, то есть создания системы процедур, то здесь нужны усилия специалистов самого разнообразного профиля, и поэтому работа эта должна поручаться научно-исследовательским институтам.

Не обойтись здесь и без участия научных сил Академии наук СССР, и не потому, что она находится вне ведомства, а в силу того, что многие из упомянутых вопросов носят вполне фундаментальный характер. Кроме того, специалисты АН СССР работают совсем по-другому, чем их коллеги из ИСА, их деятельность носит чисто исследовательский, чисто научный характер, и они не будут отвлекаться на текущие дела, не будут загружены аппаратной работой, как сотрудники ИСА.

И еще одно немаловажное обстоятельство: им нет необходимости пользоваться в своих исследованиях только реальной информацией, им достаточно информации псевдореальной, лишь похожей на правду, так как их задачи чисто методические.

Обсудим еще один вопрос, носящий совершенно принципиальный характер. Дело в том, что, создавая математические модели, мы всегда должны помнить о тех целях, ради которых и строятся модели. Следовательно, и руководители программы, и аппарат работают в самом тесном контакте с учеными. Вопрос лишь в том, как этот контакт организовать. Вероятно, в рабочую группу, которая на схеме 1 помещена на верхнем уровне, должны входить ведущие специалисты тех научных учреждений, которые, собственно, и будут разрабатывать систему математического обеспечения, необходимую для работы с моделями.

В этом случае ведущие ученые, руководители научных коллективов, которые будут участвовать в рабочей группе, окажутся не просто консультантами. Зная особенности и трудности задач, стоящих перед руководителями и их штабом, они смогут направить нужным образом деятельность своих коллективов на решение наиболее важных методических вопросов. Ведь живая связь лучше любого формального задания.

А теперь попробуем пояснить на примере самой значительной и важной сегодня программы — Продовольственной, — какие факторы необходимо брать во внимание при организации модели управления и как их оценивать.

Когда возникает необходимость управления какой-нибудь технической системой, то первое, что предстоит сделать инженеру, организующему управление, — это изучить те предельные возможности, которыми обладает система. Без этого его усилия могут оказаться нереальными. Точно так же и при создании управления Продовольственной программой. По-видимому, первой задачей, которую понадобится решить аналитическому отделу ИCA, — это изучить модели, позволяющие для разных стратегий капиталовложений определить наши предельные возможности по производству продовольствия.

Предстоит изучить те предельные возможности, которые дает использование орошения, включая переброску северных рек, развитие химизации, использование аридных земель, восстановление плодородия почвы, строительство складов и т. д.

Для этого потребуется очень сложная модель. Она будет опираться и на земельный кадастр, и на информацию о том, какое поле и насколько больший урожай будет давать в зависимости от удобрений и влаги, понадобятся частные модели, описывающие распределение мощностей по переработке и хранению продукции. В ней нельзя обойтись и без учета транспорта, перевозки миллиардов пудов зерна, овощей, фуража, животных, техники. Нельзя игнорировать отрасли, обеспечивающие сельскохозяйственное производство техникой и ее ремонтом, и многое-многое другое. В результате мы получим такую модель (точнее, систему моделей), прямое экспериментирование с которой невозможно, даже если мы и насытим ее необходимой информацией, — она будет чересчур сложна!

Значит, чтобы сделать подобное исследование вполне реалистичным, нужна определенная «декомпозиция» модели, то есть надо разбивать ее на части, представлять ее в виде совокупности более простых моделей.

А это можно сделать только на основе некоторых концепций (гипотез), которые математикам, проектирующим систему моделей, самостоятельно сделать очень трудно. Формирование подобных концепций — это совместная деятельность руководителей и рабочей группы.

(Снова мы сталкиваемся с той же особенностью — разделить «заказчика» и «исполнителя» даже в научных разработках не удается. Их усилия все время переплетаются. И разработка схемы декомпозиции модели является типичным примером, когда деятельность руководства, его понимание проблемы тесно смыкаются с работой математика.)

Приведем один из возможных вариантов подобных концепций, которые могут возникнуть в Продовольственной программе. Он основывается на следующем принципе: каждый достаточно крупный регион должен (с учетом общегосударственных обязанностей) в максимальной степени обеспечивать сам себя продукцией сельского хозяйства. Этот принцип имеет под собой глубокие основания (хотя он годится не для всех регионов!).

Рассмотрим, например, край, расположенный в бассейне реки Енисея. Это прежде всего Красноярский край, Иркутская область, Тувинская республика. Это край будущего, где будет создан крупнейший в стране Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс (КАТЭК). Край этот будет основным поставщиком цветных металлов; он один из крупнейших, а в ближайшем будущем — крупнейший экспортер леса; можно думать, что к концу века он превратится в один из важнейших нефтедобывающих районов страны и т. д. и т. п. Одним словом, этот регион жизненно важен для Советской державы. И наверное, по его развитию однажды возникнет государственная программа такого же масштаба, как строительство БАМа или Продовольственная программа.

С чего начать подготовку программы освоения этого региона? Подходы могут быть разные, но я думаю, что начинать надо с людей. Их здесь пока мало, а надо, чтобы было гораздо больше. А чтобы народ туда ехал, должны быть выполнены различные условия, и прежде всего чтобы было достаточное количество жилья и продуктов питания. А везти все это издалека и трудно и накладно. Значит, первое, с чего должно начинаться изучение региона, анализ его потенциальных возможностей.

Конечно, Енисейский регион очень специфичен. Тем не менее требование, чтобы каждый достаточно крупный край мог в максимальной степени обеспечить себя необходимым продовольствием, кажется во многих случаях разумным и приемлемым.

Подобный подход к проблеме сразу значительно облегчит анализ и позволит представить Продовольственную программу как совокупность целого ряда частных программ. В этом сущность «декомпозиции».

Используя этот принцип, мы можем затем строить уже и модель сельскохозяйственного производства всего государства, оперируя характеристиками только отдельных регионов. Такая схема позволяет не только достаточно просто провести необходимые балансы, но и в наглядной форме представить возможности регионов в зависимости от тех или иных хозяйственных мероприятий (мелиорация, дополнительное выделение химикатов, строительство элеваторов и перерабатывающих предприятии и т. д.). В этом случае трудная проблема описания перевозок, например, окажется простой, так как речь пойдет только о межрайонных перевозках. В результате такой «иерархизации» системы управления легко организовать процедуры диалога, позволяющие сравнивать различные стратегии развития сельскохозяйственного производства и его переработки.