Текст книги "Азбука системного мышления"
Автор книги: Донелла Медоуз
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 17 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]
Однако даже небольшое изменение в силе воздействия управляющего цикла на добычу, приходящуюся на единицу капитала, может вызвать резкие изменения в поведении системы. Предположим, что рыболовецкая отрасль, пытаясь увеличить улов, разработает более эффективные технологии и оснастит новым оборудованием все суда (например, установит эхолоты, позволяющие отыскивать даже разрозненные косяки рыбы). В этом случае популяция рыбы будет уменьшаться быстрее, но, несмотря на это, улов будет поначалу даже выше, чем в предыдущем случае. Однако и максисум будет пройден быстрее, и последствия окажутся тяжелее (рис. 44).
Из рисунка видно, как принцип рычага применяется там, где его не следует применять! Технологическое усо-
Рис. 43. Годовой улов (А) позволяет получить прибыль, которая, в свою очередь, позволяет увеличить производственный капитал (Б). После незначительного выхода за предел объемы вылова стабилизируются на определенном значении. Постоянный объем вылова приводит к тому, что запасы ресурса (В) также стабилизируются на определенном значении
Рис. 44. Небольшое увеличение улова на единицу капитала (заштрихованная область) – в данном случае достигаемое за счет более эффективных технологий лова – приводит к совершенно иной модели поведения: сначала происходит существенный выход за пределы, затем колебания около некоей стабильной величины вылова (А), запаса производственного капитала (Б) и запаса самого рыбного ресурса (В)
вершенствование, которое, казалось бы, должно привести рыболовецкую отрасль к процветанию, на самом деле ведет систему к нестабильности. Возникают колебания.
Если технологии будут совершенствоваться и дальше, то суда смогут вести лов с приемлемой рентабельностью даже при очень низкой плотности рыбной популяции. Результатом может стать практически полное истощение рыбного ресурса (рис. 45) и, вслед за этим, распад самой рыболовецкой отрасли. Последствия этого для морских экосистем подобны процессам опустынивания на суше. Руководствуясь исключительно практическими соображениями, рыбный ресурс из возобновимого превратили в невозобновимый! В некоторых регионах планеты так и произошло.
Во многих экономических системах, основанных на реально существующих возобновимых ресурсах, – в отличие от нашей сильно упрощенной теоретической модели – даже очень небольшая оставшаяся популяция потенциально может разрастись и восстановить свою прежнюю численность при условии, что производственный капитал исчез и ловля прекратилась. Тогда тот же самый тип поведения может повториться спустя десятилетия. Подобные очень продолжительные циклы восстановления после практически полного истощения ресурса наблюдались, например, в деревообрабатывающей промышленности Новой Англии (США) – в настоящее время идет уже третий цикл, состоящий из последовательных этапов роста, чрезмерной вырубки, упадка отрасли и последующего продолжительного периода восстановления. Но так может происходить далеко не со всеми популяциями. Чем совершеннее технологии добычи, чем выше их эффективность, тем больше риск того, что ресурс будет исчерпан полностью, без возможности последующего восстановления17.
Рис. 45. Дальнейшее увеличение улова на единицу капитала приводит к выходу системы за пределы, падению объемов вылова (А) до нуля и последующему исчезновению производственного капитала (Б). Рыбного ресурса (В) как такового больше не существует
Невозобновимые ресурсы ограничены объемами запасов. Имеющиеся запасы можно израсходовать лишь один раз. Их можно извлекать с любой скоростью (как правило, ограниченной только величиной капитала добывающей отрасли). Однако из-за того, что ресурс нево-зобновим, запасы не восполняются, и чем выше скорость добычи, тем меньше срок, на который хватит этого ресурса.
Возобновимые ресурсы ограничены скоростью воспроизводства. Они могут поддерживать добычу или улов неограниченно долго, но только в конечных пределах, определяемых скоростью возобновления. Если ресурс извлекается быстрее, чем возобновляется, то в определенный момент он может достичь критического предела и превратиться в невозобновимый с практической точки зрения ресурс.
Может ли возобновимый ресурс в принципе восстановиться после чрезмерного использования, зависит от того, что происходит в тот период, когда ресурс уже сильно истощен. Слишком маленькая популяция рыбы будет очень уязвима перед неблагоприятными факторами: загрязнениями, штормами, нехваткой генетического разнообразия... Если речь идет о лесах или пастбищных угодьях, то обнажившиеся почвы могут быть окончательно разрушены эрозией. Опустевшие экологические ниши могут оказаться занятыми конкурирующими биологическими видами. Лишь в некоторых случаях истощенный ресурс имеет потенциал для выживания и самовосстановления.
Существует три варианта поведения систем, основанных на возобновимом ресурсе:
■ выход за пределы с последующим возвращением к устойчивому динамическому равновесию;
■ выход за пределы с последующими колебаниями около равновесного значения;
■ выход за пределы, приводящий к полному истощению ресурса и, соответственно, к упадку и исчезновению отрасли, основанной на этом ресурсе.
Какой вариант реализуется на практике, зависит от двух факторов. Первый – это пороговое значение, после которого способность популяции к восстановлению уже необратимо утрачена. Второй – скорость и эффективность работы балансирующего цикла обратной связи, который замедляет рост капитала по мере истощения ресурса. Если обратная связь срабатывает достаточно быстро и успевает остановить рост капитала до того, как будет пройдено пороговое значение, то система постепенно придет к равновесию. Если балансирующий цикл работает медленно и недостаточно эффективно, то в системе возникнут колебания. Если же балансирующий цикл слаб и совсем неэффективен, тогда капитал будет расти даже тогда, когда ресурс истощится и когда будет утрачена всякая возможность восстановления. В этом случае перестанет существовать и ресурс, и связанная с ним отрасль.
Физический рост не может продолжаться бесконечно. Его ограничивают пределы, налагаемые и возобновимыми, и невозобновимыми ресурсами. Но на динамике систем эти ограничения сказываются по-разному, поскольку различия могут быть и в запасах, и в потоках.
Вся сложность в том, как распознать в системе структуры, в которых изначально заложены подобные типы поведения, и условия, в которых они проявятся. Это непростая задача для любых сложных систем. Итоговая цель еще сложнее: изменить эти структуры и условия таким образом, чтобы уменьшить вероятность разрушительного поведения и обеспечить все возможности для благоприятного развития событий.
ЧастьII
Системы и люди
Глава 3. Почему системы так эффективны
Глава 4. Почему поведение
систем бывает таким неожиданным
Глава 5. Системные ловушки и возможности
3 ГЛАВА
Почему системы так эффективны
Если почвенные механизмы хорошо работают как единое целое, значит, и каждая их часть хороша, и неважно, насколько детально мы в них разбираемся.
Биоте удалось за миллионы лет построить нечто, что нам очень нравится, но в чем мы почти ничего не понимаем, поэтому избавляться от частей, которые нам кажутся бесполезными, – чудовищная глупость. Надо действовать подобно опытному часовому мастеру:
прилежно сохранять все, даже самые мелкие, детали и винтики.
Олдо Леопольд *, эколог
Во второй главе мы познакомились с простыми системами, чье поведение определяется их структурой. Некоторые из них не лишены своеобразия; им удается выдерживать самые разные удары судьбы, в определенных пределах они могут восстанавливаться и возвращаться к выполнению своей задачи – поддержанию заданной температуры в помещении, разработке нефтяного месторождения вплоть до его истощения, приведению размеров рыболовецкого флота в соответствие с продуктивностью рыбного ресурса.
Aldo Leopold. Round River. New York: Oxford University Press, 1993.
Если внешнее воздействие слишком сильно, системы могут демонстрировать пс наблюдавшееся ранее поведение или вообще распадаться на части. Но в общем и целом системы справляются со своими задачами вполне успешно В этом и кроется притягательность систем: они могут быть очень эффективными. Когда система работает хорошо, мы видим в ее действиях гармонию и согласованность. Вспомните, как работают бригады спасателей, без промедления бросающиеся на борьбу со стихийными бедствиями. Люди слаженно работают многие часы без передышки, чтобы помочь пострадавшим, проявляют лучшие человеческие качества и профессиональные навыки. Когда же ситуацией удается овладеть, жизнь возвращается в обычное русло.
Почему же системы так эффективны? Давайте рассмотрим свойства сложных систем – больших сообществ людей, экосистем, сложных машин – тех, что знакомы каждому. Особенно важно уметь выделять три основных качества, свойственных системам: устойчивость к внешним воздействиям, способность к самоорганизации и иерархическое строение.
Устойчивость к внешним воздействиям
Если поместить систему в тепличные условия, она может стать хрупкой и неустойчивой.
К. С. Холлинг*, эколог
Устойчивость к внешним воздействиям можно называть по-разному – гибкостью, упругостью, эластичностью системы, в зависимости от того, термины какой области знаний мы используем. Для наших целей достаточно самых простых определений: «Способность восстановить свою форму, вернуться в исходное положение и состояние после внешнего воздействия. Приспособляемость. Способность быстро восстановить силы, образ действий, настрой и дру-
C. S. Hotting, ed., Adaptive Environmental Assessment and Management. Chichester UK: John Wiley & Sons, 1978. 34.
гие качества». Устойчивость и упругость – способность системы выдерживать различные внешние условия и продолжать существовать в изменчивом окружении. Противоположные качества – хрупкость и жесткость.
Способность выдерживать внешние воздействия возникает благодаря сложной структуре многочисленных обратных связей, которые могут разными способами восстанавливать систему даже после сильных потрясений и возмущений. Отдельно взятый балансирующий цикл обратной связи уже способен приводить запас в системе к какому-то конкретному значению. Устойчивость обеспечивается несколькими такими циклами, работающими за счет разных механизмов, в разных временных масштабах и с большой надежностью – если даже какой-то из циклов не сработает, вместо него начнет действовать другой.
Набор петель обратной связи, который позволит восстановить или построить заново в системе сами циклы обратной связи, – это устойчивость на более высоком уровне, сверхустойчивость, если угодно. Существует даже ультрасверхустойчивость, возникающая на основе обратных связей, которые могу самонастраиваться, иметь намерения, обучаться, создавать и эволюционировать в еще более сложные структуры, способные к самовосстановлению. Системы, умеющие все это, обладают способностью к самоорганизации – это второе удивительное качество, характерное для систем; о нем мы поговорим позже.
Человеческий организм – пример поразительно устойчивой системы. Он может успешно отражать тысячи самых разных атак и посягательств, выдерживать широкий диапазон температур, потреблять самую разную пищу. Он умеет перераспределять кровоток, заживлять порезы и царапины, ускорять или замедлять обмен веществ, в определенных пределах компенсировать повреждения частей тела и даже их потерю. Добавьте к этому самоорганизующуюся способность к пониманию, интеллект, позволяющий человеку учиться, быть частью общества, разрабатывать технологии и даже пересаживать органы... В результате вы получите необычайно устойчивую систему, хотя, конечно, ее способность переносить внешние воздействия не безгранична. Ибо никакой человеческий организм (в сочетании с любым, даже самым продвинутым интеллектом) не сможет избежать умирания. Рано или поздно смерть настигает любое живое существо.
У (лшеобнисти иии■ кглы к иамовоиитанивиепши к устойчивости всегда есть пределы.
Экосистемы тоже обладают впечатляющей устойчивостью и упругостью. Множество разных видов организмов контролируют друг друга, перемещаются в пространстве, увеличивают или уменьшают численность в зависимости от доступности питательных веществ, от погодных условий, в ответ на антропогенное воздействие. Популяции и экосистемы тоже имеют способность «учиться» и развиваться за счет своего невероятно богатого генетического разнообразия. Если дать им достаточно времени, они могут порождать совершенно новые системы, используя в изменчивых условиях любые возможности для поддержания жизни.
Устойчивость вовсе не синоним неподвижности или постоянства. Устойчивые системы могут быть очень динамич ными. Для них могут быть характерны кратковременные колебания, периодические выходы за пределы, постепенная смена сообществ (сукцессия), достижение климаксно-го сообщества, стабильные стадии, даже упадок – все это может быть нормальными проявлениями системы, если она обладает упругостью, способностью восстанавливаться.
Неизменные, постоянные во времени системы, напротив, могут быть очень хрупкими. Различие между неподвижной стабильностью и динамической устойчивостью очень важно. Статичную стабильность можно увидеть. Ее параметры можно измерить в любой момент времени – сейчас, черег неделю, через год. Упругость и способность переносить внешние воздействия разглядеть необычайно трудно, если только вы не превысите пределы устойчивости, не повредите балансирующие циклы и не разрушите всю структуру системы. Из-за того, что устойчивость неочевидна (если только вы не используете системный подход), люди часто пренебрегают ею и стремятся достичь видимой стабильности, производительности или других легко узнаваемых характеристик и качеств системы.
* Если вводить коровам генетически модифицированный коровий гормон роста, можно поднять надой молока, не увеличивая при этом количество фуража. Гормон позволяет перенаправить часть энергии обмена веществ с других функций организма на выработку молока. (Скотоводы многие века стремились к той же цели и во многом преуспели, но только не в такой степени.) За возросшие надои приходится расплачиваться уменьшением устойчивости. Коровы становятся больше подверженными заболеваниям, более зависимыми от действий человека, средняя продолжительность их жизни уменьшается.
■ Поставка продукции в магазины или комплектующих на сборочные заводы по принципу «точно в срок» позволяет самым разным отраслям уменьшить проблемы со складским хранением и сэкономить большие средства. Но одновременно с этим метод «точно в срок» делает систему более уязвимой, чувствительной к перебоям в поставках, зависимой от транспортных потоков и пробок, компьютерных сбоев, доступности рабочей силы и других факторов.
■ Интенсивное сведение лесов в Европе в течение сотен лет постепенно привело к тому, что исходные экосистемы уступили место плантациям монокультур, посадкам одновозрастных, часто чужеродных деревьев. Такие леса при любых условиях должны давать древесину и целлюлозу. Но из-за того, что в них нет множества разных видов, взаимодействующих между собой, извлекающих из почвы и возвращающих в нее различные питательные вещества, такие леса утратили устойчивость. Они совершенно беззащитны перед новой формой воздействия: промышленным загрязнением воздуха.
Многие хронические заболевания, включая порок сердца и рак, возникают из-за сбоев в механизмах, обеспечивающих устойчивость: восстанавливающих структуру ДНК, поддерживающих гибкость кровеносных сосудов, управляющих делением клеток и т. д. Многие экологические катастрофы происходили из-за утраты устойчивости, что было следствием исчезновения видов, нарушения химических и биологических процессов в почве, загрязнения токсичными веществами. Большие организации любого типа, от корпораций до правительств, утрачивают устойчивость просто потому, что механизмы обратных связей, благодаря которым они получают информацию и реагируют на окружающие условия, должны преодолеть слишком много последовательных запаздываний и искажений. (Еще чуть позже мы перейдем и к образованию иерархии.)
Можно рассматривать устойчивость как надежное основание, на которое система может опираться, чтобы вести свою обычную деятельность в относительной безопасности. У устойчивых систем основание больше, они располагают большим пространством для маневра, причем границы этого пространства мягкие, эластичные: если система подходит к опасному краю, они бережно отталкивают ее обратно. Когда система утрачивает упругость и устойчивость, размеры надежного основания сжимаются, защитные границы становятся ниже и тверже, система начинает балансировать на грани, и еще неизвестно, в какую сторону ей придется падать. Утрата устойчивости может оказаться неожиданной, поскольку сама система обычно уделяет все внимание своим действиям, а не причинам, кото-
Системами нужно управлять, уделяя внимание не только производительности или стабильности. Необходимо поддерживать их устойчивость и упругость – способность выдерживать внешние воздействия и успешно восстанавливаться после них.
рые лежат в их основе. В один прекрасный день система выполнит обычные действия, которые раньше проделывали многократно, но на сей раз они приведут к ее разрушению. Представление об устойчивости позволяет нам сохранять и даже развивать в системах их собственные восстановительные возможности, причем для этого есть масса способов. Именно такие знания лежат в основе органического земледелия, набирающего популярность в сельском хозяйстве: для сдерживания численности сельскохозяйственных вредителей используются их природные враги, естественные хищники. Представление о здоровье как едином целом позволяет врачам не просто лечить болезни, но и восстанавливать естественные защитные функции организма, внутреннюю сопротивляемость пациента заболеваниям! Понимание системных механизмов позволяет организовывать программы помощи не просто как раздачу продуктов питания и денежных средств, а как ряд мер, позволяющих восстановить способность людей самостоятельно добывать пропитание и зарабатывать деньги.
Самоорганизация
Эволюция – это не просто ряд случайностей, происходящих из-за перемен в окружающей среде по геологической истории и из-за борьбы за существование, она управляется определенными законами... Открыть и сформулировать эти законы одна из самых важных задач будущего
Людвиг фон Берталанфи*, биолог
Некоторые сложные системы демонстрируют удивительнейшую способность: они могут обучаться, изменяться.
Ludwig von Bertalanffy. Problems of Life: An Evaluation of Modern Biological Thought. New York: John Wiley & Sons Inc., 1952. lOo.
усложняться, эволюционировать. Это способность одной иилидитьоренной икринки развиться в лягушку, яйца – в курицу, яйцеклетки – в человека – то есть в чрезвычайно сложные организмы. Это способность природы породить миллионы отдельных видов, неповторимых, не похожих друг на друга, а ведь начиналось все с примитивного «бульона» из аминокислот. Это способность человеческого общества пользоваться огнем, сжигать каменный уголь, использовать пар, качать воду, применять разделение труда, организовывать конвейер и цеха по сборке автомобилей на его основе, строить небоскребы и опутывать весь мир сетью коммуникаций.
Способность систем усложнять свою собственную структуру называется самоорганизацией. Проявление самоорганизации в самой простой, механистической форме – обычные снежинки; морозные узоры на оконных стеклах с плохо пригнанными рамами; кристаллы причудливой формы, осаждаемые из пересыщенных растворов... Более сложное проявление самоорганизации можно наблюдать, когда семена дают ростки, когда ребенок учится говорить, когда соседи собираются вместе, чтобы препятствовать строительству хранилища химических отходов...
Самоорганизация встречается очень часто, особеннс ] в живых системах, поэтому мы воспринимаем ее как данность, иначе разнообразие самоорганизующихся систем в мире просто ослепило бы нас. Но из-за этого восприятия мы часто разрушаем механизмы самоорганизации, вместе того, чтобы максимально поддерживать их – а ведь мы сами представляем собой части самоорганизующихся систем.
Способностью к самоорганизации часто жертвуют в пользу краткосрочного увеличения производительности и стабильности, точно так же, как это происходит с устойчивостью. Производительность и стабильность – самыр частые аргументы для того, чтобы превратить людей, существ изначально талантливых и творческих, в прими-1 тивные механические придатки к производственным про– ■ цессам. Этим же оправдывают уменьшение генетического
разнообразия сельскохозяйственных растений. Эти же мотивы лежат в основе бюрократических систем и теорий управления, оперирующих людьми, словно бездушными единицами.
Способность к самоорганизации порождает разнородность и непредсказуемость. Она может вырастить новые структуры, создать новые способы существования и виды деятельности. Для самоорганизации необходимы свобода, возможность экспериментировать и некоторый (творческий) беспорядок. Условия, способствующие самоорганизп ции, могут показаться кому-то ужасными, а власти часто воспринимают их как угрозу своему существованию. Из-за этого, например, образовательные системы могут ограничивать творческие способности детей, вместо того чтобы всеми силами развивать их. А экономические меры могут быть направлены на поддержку давно существующих крупных корпораций, в ущерб новым, недавно созданным компаниям. Многие правительства очень не хотят, чтобы население их стран самоорганизовывалось.
К счастью, самоорганизация – это настолько присущее живым системам свойство, что даже самые деспотичные властные структуры не в состоянии полностью искоренить его. Но все же иногда самоорганизацию пытаются запретить, прикрываясь именем закона и порядка, и тогда наступают долгие периоды застоя и серости, безжалостные к любому творческому начинанию.
Специалисты по теории систем раньше полагали, что самоорганизация – настолько сложное свойство систем, оно непознаваемо в принципе. Компьютеры использовались для моделирования только механистических, детерминистских систем, не способных к эволюции, – тогда считалось, что эволюционирующие системы понять и смоделировать вообще невозможно.
Но прошло время, и новые открытия показали, что скольких несложных принципов организации вполне достаточно для того, чтобы получить широчайшее разнообразие самоорганизующихся структур. Представьте себе про-
Рис. 46. Даже очень сложные и замысловатые формы – такие, как показанные здесь кривые Коха – могут возникать из набора простых правил или принципов построения
стой равносторонний треугольник. Теперь к каждой стороне в середине пристройте по еще одному равностороннему треугольнику, с длиной стороны в три раза меньше. К каждому образовавшемуся треугольнику пристройте новые треугольники, еще в три раза меньше, и т. д. То, что получится, называется «кривой Коха», или «снежинкой Коха» – этапы ее построения показаны на рис. 46. Протяженность ее сторон можно увеличивать до бесконечности, но при этом «снежинка» ограничивает конечную площадь. Эта фигура – один из простейших примеров фракталов, самоподобных объектов. Изучающая их фрактальная геометрия находится на стыке искусства и математики. Фракталы строятся по относительно простым правилам, но при этом образуют очень сложные и красивые формы.
На основе всего нескольких элементарных правил построения фракталов компьютер может построить необычайно красивую, сложную, изящную картинку с растительным узором, очень похожим на настоящие листья папоротника. Вероятно, по таким же простым наборам геометрических правил из одной-единственной клетки развивается сложный человеческий организм. Базовые правила просты, но на их основе создаются объекты поразительной сложности и совершенства. Фрактальная геометрия, кстати говоря, показала, что суммарная поверхность легких среднестатистического человека по площади не уступает теннисному корту.
Вот еще несколько примеров простых правил организации, по которым строятся самоорганизующиеся системы большой сложности:
■ Все живые объекты, от вирусов до огромных деревьев, от амеб до слонов, основаны на одном и том же наборе правил организации, зашифрованных в молекулах ДНК, РНК и белков.
* Сельскохозяйственная революция (и все, что за ней последовало) началась с открытия: оказывается, люди могут вести оседлый образ жизни, владеть землей, выводить и выращивать зерновые культуры.
в «И создал Господь Вселенную, и поместил Землю в центре ее. И создал Господь сушу, и поместил замок в центре ее. И создал Господь человечество, и Церковь в центре его», – таким был основополагающий принцип создания социальных и физических структур в средневековой Европе.
■ « Бог и мораль давно вышли из моды; человеку следует придерживаться объективной и научной точки зрения, он должен владеть средствами производства и приумножать их, а других людей и природу рассматривать как средства производства», – таков основополагающий принцип промышленной революции.
Из простых принципов самоорганизации могут проистекать колоссальные технологические достижения, физические структуры, компании и корпорации, культуры и цивилизации.
Системы часто обладают свойством самоорганизации – способностью выстраивать собственную структуру, создавать новые структуры, учиться, видоизменяться, усложняться. На основе относительно простых правил могут возникнуть чрезвычайно сложные формы самоорганизации. А могут и не возникнуть.
Науке известны примеры того, как сложные самоорганизующиеся системы возникают из элементарных правил. Сама наука – это тоже самоорганизующаяся система, которой очень нравится мысль о том, что вся сложность вселенной проистекает из простых исходных правил. Действительно ли это так, науке пока достоверно установить не удалось.
Иерархическое строение
Натуралистами открыты У паразитов паразиты,
И произвел переполох
Тот факт, что блохи есть у блох.
И обнаружил микроскоп,
Что на клопе бывает клоп, Питающийся паразитом,
На нем другой – ad infinitum.
Джонатан Свифт18, английский писатель (перевод С. Я. Маршака)
Когда в самоорганизующихся системах создаются новые структуры и увеличивается сложность, очень часто возникает иерархическое соподчинение, иерархия.
Вся Вселенная (или как минимум те ее части, которые человечество считает уже изученными) организована в виде подсистем, образующих подсистемы более высокого уровня, которые, в свою очередь, собираются в еще большие подсистемы. Каждая клетка печени – отдельная подсистема этого органа; сама печень – подсистема организма человека; человек может быть подсистемой в семье, спортивной команде, музыкальной группе и т. д. Все эти группы образуют подсистемы в городе или населенном пункте;
те, в свою очередь, – в стране, в глобальной социальной экономической системе, вписанной в еще более крупную систему – биосферу. Такое распределение систем и подсистем по уровням и называется иерархией.
Корпоративные системы, военные системы, экологические системы, экономические системы, живые организмы -в иерархии всему найдется свое место. Ничего удивительного в этом нет. Если подсистемы вполне в состоянии заботиться о себе, регулировать и поддерживать собственное существование и при этом служить потребностям систем большего размера, а большие системы координируют и улучшают работу своих подсистем, то в результате возникает устойчивая эффективная структура, способная выдерживать внешние воздействия. И довольно сложно себе представить какой-либо другой способ упорядочивания систем и подсистем.
История о том, зачем во Вселенной нужна иерархия
Жили-были два часовых дел мастера – Хронос и Темпус. Оба делали точные часы, у обоих было много покупателей. Народ валом валил в часовые лавки, по телефону постоянно названивали новые клиенты, желающие сделать заказ. Но тем временем Хронос становился все богаче, а Темпус все беднее. А все потому, что Хронос открыл принцип иерархии. Каждые часы, которые делали Хронос и Темпус, состояли из примерно тысячи деталей. Темпус собирал их одну за одной, деталька к детальке, и если ему нужно было прерваться (например, чтобы ответить на телефонный звонок), то все, что было собрано к этому времени, рассыпалось на
отдельные части. Вернувшись от телефона к рабочему столу, Темпус начинал собирать те же часы заново. И чем больше клиенты звонили ему, тем сложнее было найти время, чтобы собрать часы от начала и до конца, не прерываясь.
Часы, которые собирал Хронос, были ничуть не проще, чем часы Темпуса, но он сначала собирал отдельные детальки, штук по десять, в более крупные детали, прочные
и надежные. Затем из десяти более крупных деталей он делал сборку, а из десяти сборок уже получались часы. Если даже Хроносу надо было прерваться для ответа на телефонный звонок, он терял лишь малую толику проделанной работы. В итоге он собирал часы гораздо быстрее, и труд его был куда эффективнее, чем у Темпуса.
Сложные системы могут возникать из более простых только в том случае, если промежуточные «детали» не рассыпаются, а наоборот, имеют устойчивые формы. Поэтому то, что получится в итоге, будет иметь иерархическое строение. Это объясняет, почему иерархических структур так много в природных системах. Среди всевозможных сложных форм только иерархические выдержали проверку временем и эволюционировали.*
Иерархия – выдающееся изобретение в системном мире, и не только из-за того, что она придает системам устойчивость и способность выносить внешние воздействия, но и потому, что благодаря ей уменьшается количество информации, которое каждая часть системы должна постоянно хранить и отслеживать.
В иерархических системах отношения внутри каждой подсистемы теснее и прочнее, чем отношения между подсистемами. Все части по-прежнему так или иначе связаны со всеми, но прочность этих связей разная. Сотрудники университетской кафедры общаются друг с другом больше, чем с сотрудниками других кафедр и факультетов. Клетки печени плотнее взаимодействуют друг с другом, чем с клетками сердца. Если разные информационные связи внутри и между уровнями иерархии хорошо налажены, то запаздывания становятся минимальными. Никакой из уровней не оказывается заваленным информацией; система работает эффективно и обладает устойчивостью к внешним воздействиям.
•к
Пересказ из книги: Herbert Simon. The Sciences of the Artificial. Cambridge MA: MIT Press, 1969. 90-91 и 98-99.
