Лаборатория № 57 «Активных систем»

Заведующий лабораторией № 57 Владимир Николаевич БурковВ 1973 г. в лаборатории С. В. Емельянова был создан сектор деловых игр на основе научной группы лаборатории А. Я. Лернера. В 1974 г. сектор был преобразован в лабораторию активных систем, которую возглавил доктор технических наук Владимир Николаевич Бурков — основоположник теории активных систем. Основное научное направление лаборатории связано с развитием методов анализа и синтеза механизмов управления в активных организационных системах.

Активная система — это модель организационной системы, в которой в существенной степени учитывается наличие несовпадающих интересов у субъектов управления (агентов) и их активное поведение, то есть представление информации управляющему органу (центру) и выбор действий, исходя из собственных интересов. Основным методом исследований является математическое моделирование (системный анализ, теория игр, теория принятия решений, исследование операций) процедур принятия управленческих решений.

Начало теории активных систем связано с предложенным в 1969 г. В. Н. Бурковым механизмом открытого управления активными системами, в котором в качестве ограничений задачи выбора оптимального плана системы выступали условия максимума целевых функций агентов (условия совершенного согласования). Учёт интересов агентов гарантировал достоверность представляемой ими информации.

В 70-80-х годах исследования по теории активных систем были направлены в основном на решение двух проблем. Первая связана с ответом на вопрос, в каких случаях механизм открытого управления является оптимальным, вторая — с ответом на вопрос, в каких случаях оптимальным является механизм согласованного планирования, в котором состояние, выбираемое агентом, совпадает с его планом. Первая проблема была решена для активных систем с одним агентом, механизмов распределения ограниченных ресурсов, механизмов активной экспертизы (доказаны теоремы об оптимальности механизмов открытого управления — В. Н. Бурков, А. К. Еналеев, В. И. Опойцев). Для второй проблемы совместно с научной школой профессора А. А. Ашимова (Казахстан) были получены достаточные условия на функции штрафов за отклонение состояния агента от плана, при выполнении которых механизм согласованного планирования является оптимальным (В. В. Кондратьев, О. К. Сагынгалиев, Б. А. Джапаров). В тот же период были разработаны и внедрены на предприятиях цветной металлургии первые автоматизированные системы согласованного планирования, в приборостроении — автоматизированные системы оценки результатов деятельности предприятий, созданы автоматизированные системы высокой эффективности и качества работы в радиопромышленности, разработаны совместно с научной школой профессора В. П. Авдеева (г. Новокузнецк) многоканальные механизмы управления, внедрённые на предприятиях чёрной металлургии в АСУ «Советчик оператора».

В конце XX века — начале XXI века теория активных систем получила новые практические приложения и развивается по следующим направлениям: 

  • механизмы управления мультиагентными активными системами (Д. А. Новиков, Н. А. Коргин, А. В. Щепкин);
  • теория эволюционного развития (В. В. Цыганов);
  • многоуровневые активные системы и задачи синтеза структур, включая сетевые структуры (М. В. Губко, С. П. Мишин);
  • механизмы информационного управления, учитывающие рефлексивное поведение агентов (Д. А. Новиков, А. Г. Чхартишвили);
  • механизмы управления проектами (В. Н. Бурков, А. В. Цветков);
  • механизмы инновационного развития (Р. М. Нижегородцев). 

Многие задачи синтеза механизмов управления сводятся к сложным, как правило, многоэкстремальным задачам оптимизации. В лаборатории был развит ряд новых подходов к решению таких задач. На основе развития методов оптимизации функций, представленных в дихотомическом виде, предложен новый метод решения задач дискретной и непрерывной оптимизации — метод сетевого программирования, обобщающий метод динамического программирования Беллмана и метод множителей Лагранжа (В. Н. Бурков, И. В. Буркова). Для экспериментального исследования сложных систем в лаборатории создана группа деловых игр (А. В. Щепкин) и группа имитационного моделирования по проектированию и системам управления морскими объектами — тренажеры (С. К. Данилова).

Полученные результаты используются на практике при управлении системами разного масштаба — от бригады и цеха до отрасли и региона. На сегодняшний день основные прикладные работы связаны с разработкой методик и информационных технологий управления проектами, а также реформирования и реструктуризации предприятий, включая разработку комплекса механизмов регионального и корпоративного управления.

Лаборатория более 40 лет является организатором международных научно-практических конференций по управлению системами «Теория активных систем», «Управление большими системами», «Современные сложные системы управления», организуемых совместно с Воронежским государственным архитектурно-строительным университетом, Липецким техническим университетом и рядом других университетов (Тверь, Старый Оскол и др.).

Сотрудники лаборатории опубликовали более тысячи работ, в том числе десятки монографий, учебников и учебных пособий.

В лаборатории сегодня работают 8 докторов и 9 кандидатов наук. Ряд сотрудников лаборатории — профессора и преподаватели кафедры проблем управления Московского физико-технического института (В. Н. Бурков, Н. А. Коргин, Д. А. Новиков, В. И. Опойцев, А. В. Щепкин).

Лаборатория является центром научной школы по активным системам, объединяющим научные коллективы в России и в ряде других стран: Казахстан, Белоруссия, Литва, Украина, Грузия, Болгария, Узбекистан.