Элементы стратегии

            Проведенные нами исследования позволяют утверждать, что логически исходным понятием является понятие качества систем управления. "Эффективность" является следствием понятия качества там, где есть целесообразность. Развитием понятия меры является устойчивость, которая, в свою очередь, приводит к понятию надежности.

            Вскрытая взаимосвязь помогает выявить специфику исследования качества, эффективности и надежности систем управления и частично объясняет, почему многие авторы по существу отождествляли эффективность, надежность и качество систем управления. Только совместное исследование качества, эффективности и надежности может быть адекватным в настоящее время и привести к успеху.

Список используемых источников информации

           1. Харрингтон Дж. Управление качеством в американских корпорациях: Сокр. пер. с англ. - М.: Экономика, 2000. - 272 с.

            2. Тейлор Д. Проектирование надежной аппаратуры //Вопросы радиолокационной техники, 2008, № 1

            3. Эмерсон Г. Двенадцать принципов эффективности //Файоль А. и др. Управление - это наука и искусство. - М., 2003. - С. 96-220.

            4. Гегель Г.В.Ф. Наука логики. - М., 2007.

            5. Проблема эффективности в современной науке //Под ред. А.Д.Урсула. - Кишинев, 2005. - 256 с.

            6. Проблемы эффективности научных исследований: Реферативный сборник. - ИНИОН РАН, 2001. - 145 с.

            7. Рикардо Д. Сочинения. Т.1. - М., 2005.

            8. Солодкая М.С. К единству социального и технического: проблемы и тенденции развития научных подходов к управлению. - Оренбург, 2007. - 208 с.

            9. Котарбиньский Т. Трактат о хорошей работе. - М., 2005.

            10. Социально-экономическая эффективность общественного производства. - М., 2003.

            11. Джеймс У. Прагматизм //Воля к вере: Пер. с англ. - М., 2007. - С. 208-431.

            12. Зеленевский Я. Организация трудовых коллективов. - М., 2006.

            13. Афанасьев В.Г., Урсул А.Д. Об эффективности социального управления //Вопросы философии, 2002, № 7. - С. 57-69.

            14. Флейшман Б.С. Системотехника и инженерная экология //Вопросы философии, 2003, № 3.

            15. Питерс Т., Уотермен Р. В поисках эффективного управления (опыт лучших компаний):  - М., 2006.

            16. Ахлибинский Б.В., Храменко Н.И. Теория качества в науке и практике: Методологический анализ. - Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, 2009. - 200 с.

1)Дискретность живых систем. Термодинамические особенности живых систем.

Дискретность.

Само слово дискретность произошло от латинского discretum, что означает прерывистый, разделенный. Дискретность - всеобщее свойство материи. Так, из курса физики и общей химии известно, что каждый атом состоит из элементарных частиц, что атомы образуют молекулу. Простые молекулы входят в состав сложных соединений или кристаллов и т. д.

Жизнь на Земле также проявляется в виде дискретных форм. Это означает, что отдельный организм или иная биологическая система (вид, биоценоз и др.) состоит из отдельных изолированных , т. е. обособленных или ограниченных в пространстве, но тем не менее тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно функциональное единство. Например, любой вид организмов включает отдельные особи. Тело высокоорганизованной особи образует пространственно-отграниченные органы, которые, в свою очередь, состоят я отдельных клеток. Энергетический аппарат клетки представлен отдельными митохондриями, аппарат синтеза белка - рибосомами и т.д. вплоть до макромолекул, каждая из которых может выполнять свою функцию, лишь будучи пространственно изолированной от других.

Дискретность строения организма - основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления его путем замены "износившихся" структурных элементов (молекул, ферментов, органоидов клетки, целых клеток.) без прекращения выполняемой функции. Дискретность вида предопределяет возможность его эволюции путем гибели или устранения от размножения неприспособленных особей и сохранения индивидов с полезными для выживания признаками.

Энергия — это «способность производить внешнее действие, т. е. совершать работу».

Термодинамическая система—это любой участок Вселенной, отделенный от своего окружения реальной или воображаемой преградой. Гомогенная система во всех своих областях обладает одинаковыми макроскопическими свойствами. Гетерогенная система составлена из различных гомогенных фаз. По виду обмена веществом или  энергией с окружающей  средой различают: изолированные системы: никакой обмен не возможен; адиабатические системы: невозможен обмен веществом, но возможен обмен энергией, кроме тепловой; замкнутые системы: невозможен обмен  веществом,  но обмен энергией возможен в любой форме; открытые системы: возможен любой обмен  веществом и энергией.

Все клетки и все живые организмы являются гетерогенными открытыми системами.

Положения классической  термодинамики относятся только к равновесным состояниям или к обратимым процессам в замкнутых системах. Только развитие термодинамики необратимых процессов сделало возможным количественное описание необратимых  процессов в организме. Увеличение энтропии в замкнутой системе при температуре Т в обратимом процессе составляет dS=dQrev/T (Дж/К), где Qrev—обмененное количество тепла. При всех необратимых процессах в замкнутой системе имеем dS > dQrev/ Т.

Все процессы, самопроизвольно протекающие  в  природе, способствуют установлению равновесия. Это наиболее вероятное состояние с наименьшей упорядоченностью частиц. Каждое упорядоченное состояние (с различиями в концентрации, температуре, давлении и др.) стремится к наименьшей упорядоченности),уравнивание различий означает увеличение энтропии). Поэтому втоpoй закон в формулировке Больцмана (1866) гласит: природа стремится перейти из менее вероятного состояния в более вероятное.

Это справедливо и для природы в целом (Вселенной), и для любой другой изолированной системы как вероятностное  утверждение с тем большей точностью, чем больше число частиц, составляющих систему.  Между  термодинамической  вероятностью W состояния и энтропией S существует, по Больцману, следующее соотношение: 

S = k ln W     (k = 1,37  10 -23  Дж/К).

Поэтому энтропию можно рассматривать как меру неупорядоченности. Организмы постоянно создают из беспорядка упорядоченность. В них создается и поддерживается физическое и химическое неравновесие, на котором основана работоспособность живых систем. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) каждого живого организма, так же как и в процессе эволюционного развития (филогенеза), все время образуются новые структуры, т. е. достигается состояние более высокой упорядоченности. Это кажущееся противоречие с законом  возрастания энтропии объясняется тем, что организмы—не изолированные, а открытые системы, непрерывно обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой.

Изменение энтропии в открытой системе складывается: из ее изменений при процессах, происходящих в самой  системе (diS ), и из изменений при обмене  веществом  и  энергией с окружающей средой (deS): dS=diS+deS.

Согласно второму закону, diS может быть только положительным или, в предельном случае (обратимые процессы), равным нулю; напротив, deS может принимать положительные), стема получает энтропию) или отрицательные (система  отдает энтропию) значения:   diS> O;   deS<=>O.

При этом изменение энтропии dS в открытой системе может быть  и  отрицательным  (упорядоченность  увеличивается!),. а именно когда deS<0 и |deS|>|diS| т. е. когда систему покидает больше энтропии, чем возникает внутри системы благодаря необратимым процессам.

При стационарном состоянии производные энтропии по времени должны исчезать, т. е. dS/ dt = diS/dt + deS/dt =0.

Откуда следует  diS/dt = - deS/dt >0, так как  diS>0

Производство энтропии diS/dt должно сопровождаться переходом энтропии в  окружающую  среду (из  системы,  поэтому  deS/dt с отрицательным знаком).

Согласно теореме Пригожина, в каждой предоставленной самой себе линейной открытой системе (линейной называется система, в которой между «потоками» и вызывающими их «силами» существуют линейные соотношения;  таков,  например, закон Ома) прирост энтропии при постоянных во времени условиях уменьшается до тех пор, пока он не достигнет минимума в стационарном состоянии динамического равновесия. diS/dt=min. Теорема о минимуме производства энтропии в стационарном неравновесном состоянии отражает внутреннюю устойчивость неравновесных систем, ее своеобразную инерционность.

Устойчивость стационарных состояний с минимальным производством энтропии связана с принципом Ле Шаталье - Брауна в современном изложении он означает, что система, выведенная внешним воздействием из состояния с минимальным производством энтропии, стимулирует развитие процессов, направленных на ослабление внешнего воздействия.

Каждый живой организм и каждая клетка представляет собой термодинамическую открытую систему, которая непрерывно превращает заключенную в органических веществах потенциальную химическую энергию в энергию рабочих  процессов и в конце концов отдает ее в окружающую среду в форме тепла. В результате этого обмена веществом и энергией с окружающей средой между средой и живой системой нет термодинамического равновесия. «Живая система никогда не находится в равновесии и все время совершает за счет своей свободной энергии работу против равновесия, устанавливающегося  при данных внешних условиях («всеобщий закон биологии», Бауэр, 1935). При температурах, свойственных живому организму, его структуры лабильны и подвергаются непрерывному распаду. Для компенсация этого распада должна совершаться «внутренняя работа» в форме процессов синтеза.  Иными словами, рабочие процессы являются процессами с отрицательной энтропией (негэнтропийными процессами), так как они противодействуют увеличению энтропии, связанному с распадом структур; они создают упорядоченность с помощью химической энергии и низкой энтропии поглощаемых высокоструктурированных органических веществ (гетеротрофные организмы) или с помощью электромагнитной энергии и низкой энтропии  поглощаемого солнечного света (автотрофные зеленые растения). Прекращение этого процесса означает потерю структурности, смерть. Труп переходит в состояние термодинамического равновесия с максимальной энтропией.

У гетеротрофных организмов поглощаемые пищевые вещества обладают большей степенью упорядоченности (меньшей энтропией), чем выделяемые продукты обмена веществ. В живом организме deS/dt<0. Организмы используют «деградацию» этих веществ, они питаются «отрицательной энтропией» (Шрёдингер) переносят упорядоченность  (отрицательную  энтропию!) из питательных веществ в самих себя.  Обмен веществ с точки зрения термодинамики необходим для того, чтобы препятствовать увеличению энтропии, обусловленному  необратимыми процессами в системе. Для системы «живой организм + окружающая среда» (среда, из которой берутся питательные вещества и которой отдаются продукты обмена) второй закон термодинамики действителен в своей классической форме, т. е ее энтропия возрастает и никогда не уменьшается. Таким образом, живые организмы могут создавать внутри себя упорядоченность  только за счет того, что они уменьшают упорядоченность в окружающей их среде.  Эмбриональное развитие животного, связанное с процессами дифференцировки, происходит с приростом удельного производства энтропии (на единицу массы организма). Поэтому теорема Пригожина здесь неприменима. Напротив, во время постнатального периода роста, в соответствии с теоремой Пригожина, удельное производство энтропии все время уменьшается до тех пор, пока у взрослого животного, у которого масса тела постоянна, не установится стационарное состояние с минимальным производством энтропии. У  многолетних растений, у которых процессы дифференцировки и роста происходят в течение всей жизни, дело обстоит иначе. Конечно, живые организмы существуют не только за счет отрицательной энтропии, но и за счет положительной энергии. В стационарном состоянии  содержание  внутренней  энергии  в системе также постоянно и не зависит от  времени. Любая потеря внутренней энергии при осуществлении внешней работы или отдаче тепла должна быть компенсирована соответствующим притоком энергии.

Источники энергии живых организмов. Типы трофий

В соответствии с законом сохранения энергии все функции живого организма, требующие затраты энергии, должны в конечном счете осуществляться за счет внешних источников энергии, которые бывают двоякого рода.

Автотрофные организмы, которые мы находим только в царстве растений и среди прокариот (бактерии, сине-зеленые водоросли), могут создавать органические соединения (прежде всего углеводы) из неорганических веществ, используя дополнительный источник энергии. Для зеленых растений таким источником служит солнечный свет  (фотосинтез,  а для некоторых бесцветных бактерий—окисление неорганических веществ (хемосинтез).                   

Гетеротрофные организмы (все животные, включая человека, все грибы, многие бактерии) должны использовать в качестве источника энергии органические «питательные вещества». Они не могут создавать органические соединения из неорганических и живут за счет автотрофных организмов и их биосинтетических процессов.