Математические модели и здравый смысл для больших систем

– Олег Иванович, Вы стали заведующим лабораторией «Управления развитием крупномасштабных систем» не так давно, в этом году, если не ошибаюсь?

– Да, 1 января.

–  Расскажите о лаборатории. Ее тематика отчасти связана с экономикой. Можно предположить, что она стоит несколько особняком в Институте?

– В моем понимании лаборатория занимается не экономикой. Экономикой занимается скорее лаборатория № 67 Р.М. Нижегородцева. Мы не проводим чисто экономических исследований. Мы работаем на стыке наук: когда методы, логика, математический аппарат, взятые от основ математического моделирования, управления организациями и техническими системами, применяются к управлению социально-организационными системами. Здесь происходит некий симбиоз нескольких наук – математического моделирования, управления и экономики – в применении к экономическим объектам.

– Т.е., можно сказать, что в данном случае наука об управлении стыкуется с менеджментом и предлагает ему некие свои правила, в частности, в виде математических моделей?

– Комплекс математических методов может дать очень хорошие подсказки направлений, куда развиваться, как развиваться, как управлять организационными системами. И вот как раз здесь и есть место нашей лаборатории. Есть еще одна особенность: в названии лаборатории присутствует понятие «крупномасштабных систем» (исторически это название пошло от прежних руководителей, от И.В. Прангишвили и А.Д. Цвиркуна). Крупные экономические объекты уже характеризуются большим количеством связей, многие связи напрямую не видны, не всегда могут быть формализуемы, и вот здесь как раз такие подсказки для руководства этими крупными организационно-техническими системами со стороны моделирования могут быть очень и очень уместными. Для крупных экономических объектов управления на уровне здравого смысла уже недостаточно.

– Управление большой системой уже требует других инструментов?

– Да, в них масштаб и количество связей превышает порог управляемости и поэтому вызывает потребности в комплексе методов моделирования. Среди комплекса поставленных задач мы рассматриваем и отраслевой разрез, и региональный разрез, думаем про национальную экономику.

– А исторически меняется тематика лаборатории, или направление остается одно?

– У меня нет такой ретроспективы по всей истории лаборатории, но, почти определенно, конечно же меняется. Одна причина: происходит ротация смены состава лаборатории, а в науке все-таки очень многое зависит от личности и интересов конкретного ученого. Второе – так или иначе меняется социальный заказ на работу лаборатории. Родилась лаборатория во времена И.В. Прангишвили для обоснования построения крупных систем в атомной отрасли, насколько я знаю. Целью было проектирование системы управления той структуры, роль которой сейчас выполняет Росатом. Так что первоначальной задачей лаборатории стала оптимизация организации производства, в частности, в атомной отрасли и для производства атомной электроэнергии.

– Т.е., управление этими производственными процессами потребовало менять или привносить что-то новое в управление именно предприятием?

– Даже не столько добавлять новое, сколько просто возник вопрос обоснования и конструирований, хороший смысловой синтез. С точки зрения управления отраслями слово «синтез» применяется в менеджменте крайне редко, в науке используется чаще, но, по сути дела, этот вопрос касается создания таких структур: как их рационально создать, какое там должно быть количество подразделений, связей, кто чем должен заниматься. То есть, то, что в менеджменте выглядит сейчас как традиционная обычная задача, в советское время, когда создавались новые сложные организационно-технические комплексы в сложных отраслях, требовало дополнительного размышления и дополнительного обоснования. В тот период, насколько я понимаю, а это 1980-е годы, уже существовал целый цикл работ, посвященных синтезу организационно-технических систем. Он был связан, в основном, с И.В. Прангишвили и А.Д. Цвиркуном. Но в годы бурного развития российской экономики это направление уже не так востребовано, как в поздние советские времена. А задача, вообще говоря, остается. Как рационально реорганизовать Рабкрин, как говорил товарищ Ленин, или как рационально организовать крупное предприятие.

– Т.е., для эффективного функционирования отрасли недостаточно грамотно управлять только технологией, нужен синтез, комплекс инструментов?

– Да, можно и так сказать. Хотя я провел бы некоторую линию разделения с традиционным менеджментом, потому что вижу, как в учебниках, так и на практике, в менеджменте в качестве инструмента в значительной мере превалирует здравый смысл. Но отсутствует моделирование. Поэтому задача лаборатории – как раз внедрять моделирование в построение, создание, конструирование и последующее развитие крупных организационно-технических систем.

– Для крупных систем это, видимо, необходимо, однако для мелких не очень работает. Именно то, что Вы говорите – заменяется здравым смыслом.

– Для мелких как раз здравый смысл работает. Стоимость формализации и моделирования может быть существенна. Но когда количество связей относительно невелико, например, в компаниях до 100 человек, руководитель видит всех. Понятно, что он не всеми управляет, но, тем не менее, держит руку на пульсе по всем основным функциям. Вот для компаний с численностью больше 100 человек – уже требуются другие методы управления.

– Иногда руководители, имеющие математическое мышление, принимают неверные решения по той причине, что, видя задачу, начинают заниматься расчетами, приходят к выводу, что ничего делать не надо, и в итоге упускают возможность, хотя ситуация требовала просо взять и сделать.

– Я приведу пример хорошего симбиоза. У нас есть женщина-миллиардер, Татьяна Бакальчук, хозяйка компании Wildberries. Она лицо этой компании, она отвечает за всю «движуху», и у нее есть муж, математик, который, если я правильно понимаю, и есть семейный бэк-офис, занимающийся этими самыми расчетами и обоснованиями, и они очень хорошо работают в симбиозе. Где-то в интернете упоминалось, что то, что они станут миллиардерами в 2018 г., он рассчитал в 2007 г. Они выстроили логику своего развития на десятилетия вперед, и у них получилось. Я полностью согласен, что математика не должна быть тормозом в принятии решений, и лучше какое-нибудь решение, чем ступор. Но при этом хороший вариант заключается в сочетании как здравого смысла, так и обоснования методов. Но, по крайней мере, на текущем уровне развития организационно-управленческих систем количество связей, количественных факторов таково, что полностью их формализовать фактически невозможно. Частично моделированием этих связей занимаются в 57-й лаборатории Н.А. Коргина. У них есть работы по моделированию активных систем. Эта школа начиналась с В.Н. Буркова. Они реализовали модели по управлению так называемыми агентами, у которых есть собственные экономические интересы. При этом сразу закладывались на неполноту, и даже можно сказать, скрывание информации в собственных интересах. Заслуга 57-й лаборатории в том, что удалось в ряде случаев сформулировать и сконструировать такие методы управления, которые давали бы улучшенный результат несмотря на неполноту информации по интересам и действиям отдельных агентов. Это очень классно. Дополнительно можно упомянуть, что развивается направление «экспериментальной экономики». Я встречал это на физтехе (МФТИ или Московском физико-техническом институте). Дело вот в чем: когда стоит вопрос о моделировании развития рынка, моделировании конкуренции, напрямую не промоделируешь. И тогда в игровой форме можно сделать следующее. Десять студентов, которые как бы должны отвечать за различные оптимизации, пошагово осуществляют игровую модель, и смотрят на результат развития этого конкурентного рынка.

– По сути проводится эксперимент?

– Да. Причем не только численный, но и такой полунатурный эксперимент. Тут же мы привыкли к словам «вычислительный эксперимент». А это эксперимент, но уже с человеком в качестве основного активного участника. И с учетом присущих человеку качеств, которые не всегда или даже никогда не просчитаешь, которые никогда не определяются рационализмом. Или не тем рационализмом, который предполагается в чисто оптимизационных системах. Могут быть личные пристрастия, некорректные, неправильные решения в условиях стресса. Получаются какие-то выбросы, с точки зрения управленческих решений. И эти выбросы могут повлиять на рынок. И вот в таких экспериментах эти моменты отрабатываются. На и основе можно сформировать какие-то предложения по рациональному поведению для собственно системы.

– То есть просчитать это нельзя, но можно обнаружить, увидеть и тоже каким-то образом учесть?

– Ну, по сути дела, да. Посчитать слишком большое количество связей и подмоделей по этим отдельным связям. Вот здесь имеется по-своему очень естественное соединение с менеджментом. Но менеджмент обходится без моделирования, хотя можно выйти на более широкие и более качественные решения. Об этом было в цикле работ В.А. Ирикова из лаборатории 57. Эффекты могут составлять десятки и даже сотни процентов прироста результатов во многих организациях.

– Вы планируете как-то дополнять тематику лаборатории межлабораторным сотрудничеством?

– С этой точки зрения происходит взаимообогащение научных групп и школ, и этот процесс шел, идет, и будет идти.

– Олег Иванович, судя по тематике ваших публикаций, Вы совсем такими или похожими вещами занимались и в физтехе? Вы и учились в физтехе?

– Да. Вообще так получилось, что я в семнадцать лет приехал поступать в Московский государственный университет на мехмат и даже сдал один экзамен. Но когда обнаружил у себя ошибку и познакомился с физтехом, принял решение, в семнадцать лет достаточно важное, забрать документы с мехмата, и лет на тридцать застрял на физтехе, на факультете управления и прикладной математики. Тема диплома в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша у меня была по системам ориентации искусственных спутников Земли, достаточно сложные технические системы, достаточно сложная математика. Даже удивительно, что результаты моей студенческой работы в ряде препринтов используется до сих пор. Примерно в то же время я познакомился с Валерием Алексеевичем Ириковым, который стал деканом факультета управления и прикладной математики в 1987 году. В это время был организован программистский отряд на КАМАЗе. А КАМАЗ в те годы имел какой-то доступ к валюте. В позднесоветские времена, когда валюта была очень ограничена, КАМАЗ продавал часть автомобилей на экспорт, получал валюту. И за эти валютные деньги покупал комплектующие и начал собирать, наверное, одни из первых персональных компьютеров. Мы приехали разрабатывать программы по развитию КАМАЗа, работали от службы капитального строительства до проектного управления КАМАЗа. За работу нам заплатили немножко денег, а частично с нами рассчитались компьютерами. По сути, это были одни из первых персоналок на физтехе.

– 1988 год вообще был прорывным в технологическом плане, или Вы с товарищами несколько опередили свое время?

– Скорее опередили. Прорыв начался в 1991-92 годы. Это были трудные времена, с ростом цен и т.д. Но с 1990-х годов уже началось массовое внедрение персональных компьютеров. Хотя, насколько я знаю, первые персоналки в Вычислительном центре Академии наук появились в 1984 году. Тем не менее, настоящий технологический прорыв пошел с 1990-х. Один пример мирового уровня: одна крупная компания по производству электрических пишущих машинок чуть ли не за миллиард долларов в 1982 году построила завод. А в 1983 году эта компания обанкротилась, потому что появились и массово распространились персоналки IBM, которые вытеснили электрические пишущие машинки. У нас эти машинки были вытеснены в начале 1990-х (в это же время были разработки аналогичных российских персоналок, но они не выдержали конкуренцию с IBM). Электрические пишущие машинки недолго прожили, потому что бизнес начал массово закупать РС, которые имели гораздо более легкие функции редактирования, к тому же появилась электронная почта. Все это значительно упростило документооборот. И с этой точки зрения документооборот и письма были куда более актуальны, чем математические расчеты и моделирование социально-экономических систем.

– Но Вас интересовало именно моделирование систем?

– Я поменял тематику от системы управления космическим полетом в управление социально-экономическими системами. Достаточно быстро защитился и долгие годы сочетал несколько видов деятельности. Работал в образовании, причем во многом образовании в сфере менеджмента и управление организационно-техническими системами.

– Вы преподавали на своем факультете?

– И на факультете, и при центре дополнительного профессионального образования МФТИ. Второе направление работы – консультирование, это работа с предприятиями реального сектора. И это очень здорово помогает понять, где какие математические модели работают, где они могут быть излишними и мешающими принимать решения необоснованно. Ну, и третья часть моей деятельности – моделирование, которое помогает обосновывать решения в консалтинге, ну, иногда и в образовании. В результате вся моя работа вылилась в докторскую диссертацию, которую я защитил в 2018 году. После этого, или даже загодя, Дмитрий Александрович Новиков пригласил меня для научной деятельности в стенах ИПУ, и это приглашение я принял в 2019 году.

– А Вы Дмитрия Александровича, наверное, уже давно знали по физтеху?

– Ну, скорее не по физтеху, а по 57-й лаборатории, потому что наше взаимодействие с 57-й лабораторией существовало с начала 1990-х гг. В ИПУ есть так называемая базовая кафедра физтеха, ею заведует Д.А. Новиков. Эта кафедра работает и продолжает учить студентов до сих пор. Собственно, это было наше межкафедральное сотрудничество в образовательной сфере, и у нас были совместные программы в 1990-е гг. И был цикл научно-консультационных работ с сотрудниками 57-й лаборатории, прежде всего с группой В.Н. Буркова. Так что с Дмитрием Александровичем я знаком примерно с 1991 года. А активизация моей научной деятельности пошла с 2019 года.

– Сейчас Вы занимаетесь в основном научной деятельностью?

– Да.

– Олег Иванович, получается, Вы математик? На физтехе вроде как физики все, судя по названию.

– Это очень хороший вопрос. Одна из причин, в том числе одна тех основных причин, почему юношей я не остался на мехмате, когда я почувствовал, что мне нужно сочетание как математики, так и понимания объекта. А понимание объекта дает физика. Физику применительно к экономике можно называть экономикой, или как-то еще, но должна быть содержательная система уравнений, и ее соответствие каким-то живым процессам. И вот физтех это сочетание обеспечивает. Поэтому я не готов заужаться до математика, при наличии такого джентльменского математического образования, все-таки мне больше нравится сочетание как математики, так и понимания содержательных процессов, которые происходят в той или другой системе. Благодаря некоторому опыту можно иметь понимание, как происходит управление предприятием как системой. И сочетать это менеджерское понимание с математикой. Но вот чувство объекта, понимание объекта – оно очень важно, без него нельзя. И все это восполняет физика. А одно из свойств физтеха, которое отмечают очень многие, что вырабатывается достаточно быстро навык анализа и понимания новых систем. Например, экономических систем. Это такой большой плюс физтеха и физтеховской системы подготовки.

– Получается, математика дает какую-то абстрактную модель, а физика показывает объект в его развитии?

– Его сути.

– Есть такой момент, это отмечал уже не один человек. Случается, и нередко, математикам не хватает взгляда физиков. Поэтому иногда, когда в коллектив математиков приходят физики со своим иным взглядом, быстро происходит решение проблем, над которыми математики давно бились. Или даже люди получают дополнительное физическое образование, математики, чтобы расширить взгляд. Какой-то комплексный взгляд дает это сочетание математики и физики.

– Да. Вот недавно я столкнулся с одной ситуацией, когда математики решали некую систему уравнений, и поучались вырожденные решения, то есть решения, которые функцию превращают в бесконечность. Но в жизни таких ситуаций я представить не могу. И у математиков много сил уходило на нахождение решение этих вырожденных случаев, на несуществующие проблемы. Формально, они решали задачу в более широкой области параметров, чем встречается в реальной практике. И вот это сочетание математиков и физиков может очень ускорить процесс решения задачи. Математики могут решать задачи от минус бесконечности до плюс бесконечности, а в жизни и в реальных объектах область допустимых параметров может быть гораздо уже. И вырожденных случаев в ней не наблюдается. Вот это вопрос о сочетании разных школ и разного вида специалистов в рамках одних коллективов. Но самое интересное то, что одним из потенциальных направлений развития лаборатории является моделирование ситуаций, в котором каждый из отдельных факторов не играет роли, а их сочетание может привести к очень неожиданным последствиям. Эту тематику мы рассматриваем как перспективную. Хотя это, по сути дела, в чем-то опровергает то, что я говорил перед этим о работе только в допустимом интервале по отдельным параметрам. Сочетание этих параметров может привести систему в очень неожиданное состояние. Это некая логика науки, позволяющая правильно посмотреть на нетрадиционные режимы поведения системы. Я бы хотел выделить работы сотрудника нашей лаборатории Валерия Константиновича Акинфиева, который как раз в этом году получил премию за лучшую научную работу за моделирование на рынке нефти. Это сложная область, включая влияние на экономический кризис 2020 г.

– Олег Иванович, задам традиционный вопрос: получается ли привлекать в лабораторию молодежь?

– Хороший, правильный вопрос. Мое приглашение в лабораторию во многом было вызвано задачей обновить возрастной состав лаборатории. По молодым сотрудникам ситуация скорее сложная, чем простая. Сейчас у нас появился аспирант, спасибо отделу аспирантуры. Но нужно научиться работать с аспирантами без достаточной математической подготовки. Неким барьером остается уровень оплаты в науке по сравнении с другими возможностями. У меня в МФТИ очень многие аспиранты не доходили до защиты, у них на 80-90% были подготовлены кандидатские диссертации, но последнего рывка не было, потому что заработок и занятость в реальном секторе экономики был важней и больше, чем потенциальные выгоды от защиты кандидатской диссертации. В какой-то мере, я бы сказал, ситуация в науке улучшается, но пока не настолько, чтобы это было явным преимуществом для молодых. У Института есть достаточно широкий спектр мер по привлечению молодых: это и система надбавок, и участие в молодежных научных школах и другие методы мотивации молодежи, – но тем не менее разрыв остается.

– Науке приходится конкурировать с бизнесом, но это потому, что выпускники таких вузов бизнесом востребованы?

– Они очень востребованы, хотя это не обязательно бизнес как таковой, это может быть научный бизнес. Такие системы, как Сбербанк, Яндекс, другие активно развивающиеся экосистемы, сочетающие науку и практику. И с этой точки зрения на текущий момент ИПУ как академический институт, как чистая наука, не обладает той финансовой мощью, которая есть у таких крупных холдингов. Ну, и в какой-то мере академическая наука не всегда находится на острие решения научных задач. Тот же Сбербанк решает более острые задачи, например, в машинном обучении или искусственном интеллекте, и при этом имеет и приложения, и финансовые ресурсы по их реализации.

– Что означает «экосистема организации»?

– Допустим, есть некий бизнес, у которого могут быть потребности в решении тех или других прикладных задач. Для этого нужны прикладные исследований, результатом которых могут стать технологии и внедренный продукт технологий. Соответственно, возникает симбиоз, может быть, в рамках отдельных юридических лиц, или в виде совместных договоров с подобными прикладными организациями. Это расширяет учреждение типа научного учреждения, как ИПУ РАН, в комплекс взаимодействующих организаций. И это взаимодействие глубже, чем простая система договоров. Потребность в прикладных исследованиях тянет за собой потребность в фундаментальных исследованиях, и это расширяет круг взаимодействия на другие организации, как российские, так и зарубежные, которые занимаются фундаментальными исследованиями. Это, в свою очередь, тянет за собой цепочку систем взаимодействия между учеными. Взаимодействие ученых, как по обмену, так и на уровне конференций, а также в другим формам деятельности нужно поддерживать как организационно, так и финансово. Надо поддерживать деятельность по продвижению Института как в науке, так и в бизнесе, а также и в органах власти. Это требует как финансовых, так и человеческих ресурсов.

– Все же академическая наука – система достаточно неповоротливая и не может быстро реагировать на требования в высоких технологиях?

– С этой точки зрения правильно поставить задачи по ее развитию каждой отдельной академической организации. Как этой отдельной научной единице развиваться в рамках существующих конкурентных условий как в науке, так и в экономике. На физтехе в свое время были сформулированы и в том или ином виде реализованы стратегии развития. Если не ошибаюсь, с 2012-го года они периодически обновляются. Последней стратегии физтеха я пока не видел, но предположу, что там намечены достаточно сильные шаги по развитию системы физтеха. Как организации, так и всей системы в целом, включая сеть малых или не малых внедренческих предприятий, лабораторий по различным научным тематикам, фонда целевого капитала, ну и так далее. В какой-то мере внутри физтеха звучат слова о создании экосистемы физтеха по образцу ведущих западных университетов типа MIT, Гарварда, Принстона и т.д.

– Но и сейчас Институту есть что предложить молодежи, выбирающей научную карьеру?

– Самыми молодыми по духу и по постановке новых задач являются самые возрастные сотрудники лаборатории: Анатолий Данилович Цвиркун и Александр Данилович Резчиков. Они наиболее активно будоражат нас на новую перспективную научную тематику. И ждут молодежь, чтобы поделиться опытом, инструментами. Поделиться есть чем.

– Причем не только теорией, но и практикой? Ведь лаборатория в свое время занималась консультированием.

– Да, у лаборатории имеется богатый опыт по развитию организаций. Перспективной, востребованной темой в 1990-х было обоснование развития предприятий в так называемых новых рыночных экономических условиях. Это вызвало разработку как научных, так и прикладных методов обоснования инвестиционных проектов. Лаборатория под руководством А.Д. Цвиркуна активно включилась в этот процесс, в частности был создан программный комплекс ТЭО Инвест по обоснованию программ развития как отдельных предприятий, так и холдингов. Новой визитной карточкой служит Конференция по управлению крупномасштабными системами.

– Конференцию Вы планируете продолжать и развивать?

– А как же! Визитные карточки надо сохранять и развивать.

 

Беседу вела Ирина Татевосян