Sistemski pristop in adaptivno upravljanje

prof. Andrej Bončina

Nekatere metodološke podlage za upravljanje naravnih virov

sistemski inženiring sistemska analiza splošna teorija sistemov kibernetika itn.

Sistem

Sistem je množica elementov, ki so povezani med seboj. Deli so med seboj tako povezani, da noben del ni neodvisen od drugih delov in da na obnašanje celote vpliva skupno delovanje vseh delov.

E1

E2 E3

E4

E5

E6

SISTEM

Sistemski pristop – značilnosti:

Sisteme obravnavamo kot odprte in dinamične sisteme.

Sistem je pogosto težko razmejiti…

Elementi sistemov so lahko tudi nematerialni, npr. zahteve…

Ne poskušamo analizirati vseh elementov, ampak smo selektivni.

Določitve elementov je odvisna od opredelitve sistema.

Kombinacija celostnega in analitičnega pristopa.

Kompleksni sistemi

Pri determiniranih sistemih sta zgradba in delovanje sistema povsem definirana. Pri danem vhodu je izhod popolnoma določen. Vsakemu vhodu ustreza le en in edino možen izhod.

Čim bolj je dinamika sistemov izrazita in čim bolj so sistemi zapleteni, tem manjša je stopnja njihove predvidljivosti.

Prihodnji razvoj takih sistemov je odvisen od dozdajšnjega.

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Stopnja kompleksnosti

Usp

ešno

st p

redv

idev

anja

ra

zvoj

a do

godk

ov (%

)

Spoznanje: takšnih sistemov ne moremo popolnoma obvladati.

S povečanim znanjem o takem sistemu in o vplivih nanj iz okolja je mogoče z določeno verjetnostjo predvideti odzive sistema na določene ukrepe (vhode).

Determinirani in naključni pojavi – spoznanja:

Obnašanje kompleksnega sistema ni enoznačno določeno.

Na enake ukrepe se ne odzivajo enako.

Njihovega prihodnjega obnašanje se ne da povsem natančno predvideti.

Nepredvidljivost je posledica zapletenosti sistema in tudi drobnih vplivov iz okolja.

Kateri sistemi so bolj kompleksni?

Samoorganizacija živih sistemov

Struktura in funkcioniranje sistema nista določeno iz okolja sistema, ampak sta odvisna od sistema samega. Za žive sisteme je značilna stopnja avtonomije, okolje ne določa njihove organizacije. Ob vplivih iz okolja se organizirajo sami.

Značilnosti:Samoohranjanje živih sistemov (Obnavljanje, Prilagodljivost (adaptivni sistemi), Fluktuacije, Klimaks, Dinamično ravnotežje, Polistabilnost, Ultrastabilnost)

Evolucija živih sistemov (Razvoj, Samoučenje).

Spoznavanje vedenja kompleksnih sistemov

Spoznavanje strukture in delovanja kompleksnih sistemov je iskanje vzorcev v času in prostoru in pojasnjevanje vzrokov zanje. Vzorci so ponavljajoče se značilnosti v sestavi, zgradbi in delovanju. Iskanje vzorcev (pattern) je pomemben korak pri razvoju vsake znanosti.

Spoznavanje strukture kompleksnih (živih) sistemov ne pomeni spoznavanja osnovnih delov. Spoznavanje sestave in zgradbe je lepripomoček za spoznavanje organizacije živih sistemov. Tudi sistemska teorija ne raziskuje osnovnih enot, ampak osnovne organizacijske principe. Podobno se ekologija biocenoz osredotoča na študij strukture in obnašanja (organizacije).

Metoda črne skrinje

Zapletenost sistema in natančnost, s katero ga je mogoče analizirati, sta obratno sorazmerna

Aktivni in pasivni pristop

Vzročno-posledične zveze.

Eksperimentiranje.

ČRNASKRINJA

Vhodi (xi) Izhodi (yj)

Adaptivno upravljanje

Bistvo adaptivnega upravljanja je v tem, da na podlagi dopolnilnih informacij o upravljanem sistemu in njegovem okolju, zbranih med samim upravljanjem, ustrezno prilagajamo cilj upravljanja in korigiramo sistem ukrepov.

Upravljani sistem (Objekt upravljanja) Upravljalec

Vhod Izhod

Povratna zveza

Adaptivno upravljanje

Teorija prilagodljivega upravljanja sistemov je temelj za načrtovanje in upravljanje kompleksnih sistemov.

Primeri: upravljanje ekosistemov, populacij, socialnih sistemov itn.

Posledice:− način opredelitve ciljev− način opredelitve ukrepov− princip previdnosti− pomen kontrole : spremljava & eksperiment & izkušnje

Primeri: upravljanje ekosistemov, populacij, socialnih sistemov itn.

Postopek adaptivnega upravljanja

Problem

Odločanje / načrtovanje

Izvedba

Spremljava, monitoring

Presoja, ocenjevanje

Korigiranje

Adaptivno upravljanje• je primer sistemskega pristopa upravljanja za izboljšanje

gospodarjenja z naravnimi viri, ki temelji na učenju iz odločitev upravljavca

Postopek• vključitev vseh ključnih akterjev v proces odločanja

(investitorji, stroke,…) - participacija• prepoznavanje ključnih problemov• oblikovanje ciljev, ki zajemajo potrebe vključenih

interesnih skupin• oblikovanje vseh relevantnih alternativ, ki so podlaga za

odločanje• oblikovanje hipotez o delovanju in strukturi vira• izpeljevanje možnih posledic odločanja• ugotavljanje relevantnih negotovosti• merjenje in ocenitev tveganja ter tolerance sistema do

sprejetih odločitev• predpostavljanje vplivov sedanjih odločitev v

prihodnosti

Primer: upravljanje gozdnih ekosistemov

Zahteve za uresničevanje adaptivnega upravljanja

Pripraviti je treba izbiro med upravljavskimi alternativami.

Možnost uporabe pridobljenih izkušenj.

Možna je določitev jasnih in merljivih ciljev upravljanja.

Uporabna vrednost informacij.

Oblikovanje modelov – napovedi.

Zasnovati je treba spremljavo

Omejitve in prednosti adaptivnega upravljanja

Primeri omejitev

Odločitev je le enkratna. Monitoring ne more

zagotoviti uporabnih informacij za odločanje.

Ciljev upravljanja ukrepanja ni mogoče opredeliti.

Izvajanje ukrepov ni mogoče.

Prednosti

Fleksibilnost delovanja v razmerah negotovosti.

Možnosti prilagajanja akcije ob dodatnem razumevanju sistemov.

Prilagajanje spremenjenim okoljskim razmeram.

Učeči sistem. Usmerjanje upravljavcev na ključne

elemente upravljanja – cilje in ukrepe..

Spodbuja dolgoročno sodelovanje med del

Literatura

Williams, B.K., Szaro, R.C., Shapiro, C.D., 2007. Adaptive management. The U.S. Department of the Interior Technical Guide.

Bončina, A., 2009. Urejanje gozdov: upravljanje gozdnih ekosistemov. Ljubljana, BF, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire.