искуство системного мыщления. ОКоннор Дж. Искусство системного мышления Необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем (419. 31 Kb)
 Скачать 0.82 Mb.
|
Экспоненциальный рост — задачи «на засыпку»  Возьмите лист бумаги и сложите его пополам, чтобы он стал вдвое толще. Какой будет его толщина, если вы сумеете сложить его 40 раз?  Вы владелец пруда. В одном его углу начинают бурно размножаться кувшинки. Каждый день их становится вдвое больше. Через 30 дней вы обнаруживаете, что ими заросла уже половина пруда. Вы не хотите. чтобы кувшинки закрыли всю поверхность водоема, потому что тогда они вытеснят все другие растения, но вы очень заняты и решили, что вмешаетесь только в самый последний день. Когда он наступит?  Согласно легенде, шахматы изобрели на Ближнем Востоке тысячи лет назад в качестве развлечения для правителей. Изобретатель попросил награду: одно зерно риса на первую клетку, две— на вторую, четыре — на третью, и так вдвое больше на каждую последующую. На шахматной доске 64 клетки. Правитель знал, что у него сотни больших амбаров с рисом, поэтому согласился. Разумно ли он поступил? Ответы на с. 75. Население и экспоненциальный рост При прочих равных условиях численность населения увеличивается по экспоненте. В середине XVII в. население мира составляло примерно полмиллиарда человек. Если бы темпы роста оставались неизменными, то через сто пятьдесят лет его численность удвоилась бы. Через 250 лет, к началу XX столетия, численность населения превысила полтора миллиарда человек, а время удвоения сократилось до 140 лет. Темпы роста увеличивались из-за снижения уровня смертности. В 1991 г. население Земли составило почти пять с половиной миллиардов человек. За предыдущие 20 лет уровень рождаемости снизился больше, чем уровень смертности, и темп роста составил 1,7%. Даже при таких низких темпах роста население Земли продолжает быстро увеличиваться, потому что оно уже очень велико (за год оно возрастает на 92 миллиона человек, т. е. на 2,4 миллиона в день). Пока уровень рождаемости выше уровня смертности, продолжится экспоненциальный рост населения. Когда показатели рождаемости и смертности сравняются, его численность станет стабильной, каждый год равное количество людей будут умирать и рождаться им на смену. Если смертность превысит рождаемость, численность населения сократится. Это относится к любой популяции. Показатели смертности и рождаемости в мире неодинаковы: в некоторых странах число жителей растет, в других — уменьшается, в третьих — остается неизменным. Показатель роста мирового населения суммирует цифры, полученные во всех странах. Судя по последним отчетам, наиболее вероятный сценарий таков: к 2080 г. мы достигнем пика в десять с половиной миллиардов человек, после чего население Земли начнет сокращаться. (4) Прогноз исходит из предположения, что сохранятся действующие тенденции: рождаемость во всем мире будет снижаться, а продолжительность жизни в странах третьего мира — увеличиваться на один год за десятилетие. Подведем итог. Усиливающая обратная связь способствует развитию в том же направлении, что и первоначальное изменение если ли система начала изменяться в благоприятном направлении, по огромное преимущество. Но представьте, что первоначальное изменение оказалось негативным? В этом случае усиливающая обратная связь может породить движение по порочному кругу. Например, сберегательный счет или любое другое вложение капитала: когда оно приносит доход, петля усиливающей обратной связи наращивает богатство, и объем вложений также можно увеличить. Если вы ничего не вложили, нет никаких изменений. Но если взяли кредит, задолженность будет быстро расти. Долг в июле. долл. по кредитной карточке с годовой ставкой 20%, например, увеличится до 1200 долл. к концу первого года и до 1400 долл.— к концу второго. Он удвоится за первые четыре года, а потом еще раз — за следующие четыре. Экспоненциальный рост означает, что время удвоения остается постоянным — независимо от цифр. Метафоры усиливающей обратной связи Нам знакомы эти выражения? Обычно они указывают на то, что действует петля усиливающей обратной связи: ■ Мы раскрутились. ■ Попасть е волну. ■ И пошло под откос. ■ Сорвался в штопор. Выше крыши. ■ Выиграл счастливый билетик. ■ Деньги к деньгам. ■ Вперед и выше. ■ По наклонной плоскости. ■ Все катится само собой к лучшему (худшему). ■ Лавину не остановить. Но помните: ничто не длится вечно! Усиливающая обратная связь не всегда ведет к взрывному экспоненциальному росту, но она всегда усиливает изменения в том же направлении. Например, иногда петли усиливающей обратной связи возникают в общении. Если вы начинаете его на дружеской ноте, это все равно что положить деньги на банковский счет. Сложатся хорошие отношения, и оба собеседника будут рады знакомству. Начав доверять друг другу, люди проникаются этим чувством все больше и больше. Безразличные отношения — что-то вроде нулевого банковского счета: они, как правило, остаются нейтральными. Если же общение начинается в недоброжелательном тоне, то отношения могут быстро стать враждебными. Взаимная подозрительность — подходящий материал для петли усиливающей обратной связи. Когда между людьми возникает недоверие, они склонны негативно истолковывать слова и поступки друг друга и желают отплатить той же монетой. Если петля обратной связи не будет разорвана, возможно возрастание взаимной враждебности и насилия. Так может даже начаться война между народами. Пример положительного действия усиливающей обратной связи — рост уровня знаний и эрудиции. Эти понятия нематериальны, но и они подвержены действию усиливающей обратной связи. Чем больше мы знаем, тем больше можем еще узнать, используя для этого уже накопленный багаж. Мы имеем возможность расширять и углублять свои познания. Теперь рассмотрим примеры порочных циклов. Перегруженный обязанностями менеджер не в состоянии полностью сконцентрироваться на проекте. Это порождает проблемы, работу приходится переделывать, от чего производственная нагрузка растет...  Давление времени в контуре усиливающей обратной связи Примеры усиливающей обратной связи командный дух раковые заболевания паранойя микрофонный эффект рост колонии клеток рост населения процент по банковскому вкладу задолженность перед банком изучение знания власть слухи письма, рассылаемые «по цепочке» уверенность в себе эпидемии ядерная реакция паника коралловые рифы вознаграждение Уравновешивающая обратная связь Вечный рост невозможен. Когда-нибудь в дело вступает второй щи обратной связи и останавливает рост. Ее называют уравновешивающей обратной связью, т.е. противостоящей изменениям. Петля подобной связи действует там, где изменение в одной части системы ведет к таким последствиям в остальных ее частях, что первоначальное изменение тормозится или отыгрывается назад, форма обратной связи противостоит переменам и подержится стабильность системы, которая в противном случае была бы разрушена действием усиливающей обратной связи. Уравновешивающую обратную связь иногда называют «отрицательной», но такое название вводит в заблуждение по двум причинам. Во-первых, «отрицательная обратная связь» часто истолковывается как критика, во-вторых, слово «отрицательная» обычно относится к чему-то плохому. Но в самой по себе уравновешивающей обратной связи нет ничего плохого или хорошего. Ее присутствие просто означает, что система противится переменам. Нам это может оказаться кстати, а может и мешать — все зависит от того, чего мы добиваемся. Если хотим изменить сложную систему, уравновешивающая обратная связь окажется «силой сопротивления». А если стремимся сохранить систему, то же качество назовем «силой стабилизации». В нашем организме действует множество механизмов уравновешивающей обратной связи. Например, температура человеческого тела неизменна. Небольшая часть мозга, называемая гипоталамус, действует как управляющий механизм «термостата». Когда температура отклоняется от нормы, он запускает изменения, ликвидирующие это явление. Другие механизмы уравновешивающей обратной связи обеспечивают стабильность пульса, кровяного давления и температуры тела в условиях разнообразных внешних воздействий. Именно надежность этих механизмов и делает нас жизнеспособными. Механизм уравновешивающей обратной связи регулирует разницу между действительным и желаемым состоянием системы. В этой книге символом механизмов уравновешивающей обратной связи будет изображение весов: Большинство примеров, приводимых на стр. 48-53, относится к уравновешивающей обратной связи. Жажда — это сигнал того, что имеется разрыв между необходимым и фактическим уровнем жидкости в организме. Нужно пить, чтобы уменьшить это различие и восстановить равновесие. Когда вы едете на велосипеде, глаза и мышцы фиксируют отклонение от равновесия (от нормы), а движения рук и ног восстанавливают его. Уравновешивающая обратная связь направлена но достижение цели. Все системы обладаютмеханизмами уравновешивающей обратной связи, которые обеспечивают их стабильность, апотому у любой системы есть цель, доже если она заключается лишь в том. чтобы системаосталось неизменной. Уравновешивающая обратная связь направляет систему к цели, и к такому состоянию, когда механизм уравновешивающей платной связи выключается, а система оказывается сбалансированной. Уравновешивающая обратная связь всегда направлена к уменьшению разницы между действительным и желаемым состояниями ни темы. Пока эта разница сохраняется, уравновешивающая обратная связь будет сдвигать систему в направлении желаемого состояния. Чем ближе к цели, тем меньше разница между этими состояниями и тем меньше изменяется система. Итак, необходим механизм измерения, иначе система не будет знать о разнице между ее действительным и желаемым состояниями. Осуществляемые системой измерения должны быть достаточно точными, чтобы не возник риск запуска никому не нужных механизмов обратной связи. Например, если в терморегулирующей системе используется неисправный термометр, он включит нагреватель не тогда, когда нужно. На инструментальной панели автомобиля есть несколько индикаторов, сообщающих о состоянии цикличных узлов. Несколько месяцев назад в автомобиле Джозефа загорелся индикатор неисправности тормозной системы, а это дело серьезное. Но когда он пригнал машину в мастерскую, там обнаружили, что тормоза в полном порядке, а вот электроника барахлит, из-за чего и поступал ложный сигнал. Кроме того, точность измерений должна быть адекватной задачам системы. Если, например, термометр в системе терморегуляции фиксирует разницу в одну сотую градуса, домашняя система отопления будет включаться и выключаться поминутно, поскольку температура в комнате слегка меняется, даже когда кто-нибудь входит или выходит. С другой стороны, если термометр показывает температуру, которая отличается от истинной на пять градусов, вы yвидите изрядно замерзнуть, прежде чем система включится. Точность намерения, повторим, должна соответствовать задачам системы. Что называется общения, каждый из нас знаком с людьми настолько дотошными, что ни зевота, ни остекленевшие глаза собеседника не остановят их и не помешают до конца показать альбом фотографий, сделанных во время последнего отпуска. С другой стороны, некоторые люди отличаются такой сверхчувствительностью, что случайное молчание могут принять за выражение неодобрения, а минутное отсутствие внимания к ним — за полное пренебрежение. Осмысленное общение всегда предполагает наличие некоторой цели, даже если мы не отдаем себе в этом отчета, иначе наши действия были бы хаотичными. Мы всегда действуем, руководствуясь целью. Она бывает самой тривиальной, когда мы решаем задачу на микроуровне (как в рассмотренном ранее примере с попаданием пальцем в точку), или крайне важной, когда на макроуровне планируем собственную жизнь. Мы можем не сознавать собственных целей, менять их или терпеть неудачу, но они всегда с нами. У каждого разговора есть своя задача, даже если речь идет только о том, чтобы не совсем скучно скоротать время. В соответствии с этой целью мы подбираем реплики. Часто цель бывает очень конкретной: мы хотим продать что-либо, убедить человека в нашей правоте или добиться, чтобы он сделал то, что нам нужно. В соответствии с целью мы подбираем слова и жесты, а глаза и уши помогают нам судить, насколько успешно идет движение к цели. Так что если мы, например, намерены что-то продать, то нужно обращать внимание на проявления заинтересованности, отвечать на вопросы и добиваться взаимопонимания. Поскольку эта книга представляет собой инструмент общения, в процессе ее создания использовалась целая сеть механизмов уравновешивающей обратной связи. Во-первых, действовала внутренняя уравновешивающая обратная связь, в силу чего книга подвергалась изменениям в процессе написания. Ее несколько раз переписывали, чтобы сделать более понятной и чтобы каждый абзац соответствовал главной теме и общему стилю. Фразы, которые вы читаете сейчас, отличаются от тех, что были написаны первоначально. Во-вторых, действовала внешняя уравновешивающая обратная связь: другие люди — друзья и коллеги — читали и комментировали рукопись, хвалили, давали советы и предлагали идеи, которые, несомненно, улучшили текст. Механизм уравновешивающей обратной связи участвует в поддержании товарных запасов. На складе должен быть достаточный их резерв, чтобы клиентам не приходилось ждать, но запасы не должны быть чрезмерными, потому что за складское помещение приходится дорого платить. В экономике в целом спрос и предложение образуют базовый механизм уравновешивающей обратной связи. Когда спрос превышает предложение и товаров не хватает, механизм обратной связи двояким образом уменьшает спрос — за cчет повышения цен и увеличения предложения товаров. Когда предложение превышает спрос, механизм обратной связи, чтобы эмулировать спрос, понижает цены, а возможно, уменьшает предложение, «придерживая» излишние запасы на складе или сворачивая производство. Существует множество механизмов уравновешивающей обратными связи для сохранения равновесия в природе. Они поддерживают баланс в тропических лесах, степях, пустынях, на болотах и коралловых рифах. Сложные взаимосвязи между животными, (мнениями и простейшими организмами образуют контуры обратной связи, оберегающие природное равновесие. Они образуют обширную сеть, в которой жизнь каждого обеспечивается за счет in ношений с другими. То, что может кому-то показаться плохим, и действительности необходимо для поддержания баланса экосистем. Например, регулярные степные пожары полезны, даже необходимы. Огонь делает всхожими семена некоторых растений, он нарушает старую, сухую растительность, уничтожает ненужные отростки на деревьях и не дает укрепиться пришлым растениям, спорые его хуже переносят. В долгосрочной перспективе огонь поддерживает жизнеспособность степей. Похоже, что, пройдя через испытания, экосистемы становятся сильнее. В царстве животных хищники сдерживают рост численности травоядных. Хищник и жертва образуют механизм уравновешивающей обратной связи. Например, в Канаде волки охотятся на лосей, ланей и северных оленей, карибу. В мягкие зимы, когда еды много, численность оленей возрастает. Однако их среда обитания не дает возможность прокормить увеличившееся стадо, и спустя какое-то время возникает недостаток пищи. С ростом общей численности популяции возрастает количество старых и больных особей. Это хорошо для волков. Оленей много, и поймать их нетрудно, поэтому волки начинают обильно питаться и накапливать жир. Соответственно, уменьшается число оленей, и вскоре в стаде остаются только самые сильные и быстрые. Теперь в трудном понижении оказываются волки: старые и больные вымирают, и давление на стадо оленей снижается. Тем временем пищевые ресурсы оленей восстанавливаются, и цикл начинается заново. Большее число оленей означает большее количество волков, что ведет к уменьшению численности оленей, а потому будет меньше и волков, а потом оленей опять станет больше... Волки помогают поддерживать численность популяции оленей на уровне, соответствующем продовольственным ресурсам экосистемы, а олени оказывают аналогичную услугу волкам. В этом и заключается «цель» конкретной экосистемы, хотя, если бы какой-нибудь волк или олень могли об этом задуматься, они вряд ли бы с нами согласились. Каждому конкретному животному приходится порой нелегко, но это помогает поддерживать природное равновесие, что позволяет выживать обоим видам. От нарушения природного баланса страдают и хищники, и их жертвы. Например, плато Кайбаб в штате Аризона может прокормить около 40 тысяч оленей. Удачливые охотники способствовали значительному сокращению количества их природных врагов (волков, пум и койотов), и численность популяции оленей быстро превысила 50 тысяч. Пищи на всех не хватало. В отчаянии олени съели все, что можно, в том числе кору молодых деревьев. Когда не осталось никакой еды, 40 тысяч оленей умерли от голода. Пожалуй, болезни тоже можно назвать одной из форм механизма уравновешивающей обратной связи. Когда мы устаем, вероятность заболеть повышается, а после нескольких дней отдыха организм приходит в себя и снова способен трудиться. Доказано, что стресс делает нас более подверженными болезням, и его можно назвать одним из способов, с помощью которых организм сообщает о большой разнице между его целью — оказаться в удобном положении — и действительной ситуацией. Болезнь заставляет нас на несколько дней расслабиться, чтобы потом, хотелось бы думать, с новыми силами вернуться к работе. Так что порой болезнь невольно выполняет роль механизма уравновешивающей обратной связи. Заживление ран — это еще один пример уравновешивающей обратной связи. Тело чувствует разницу между тем, что есть, и тем, что должно быть, и действует соответственно — кровь сворачивается, чтобы закрыть поврежденную поверхность кожи, образовать корку, под которой возникают условия для затягивания раны и возникновения рубцовой ткани, или мобилизуется иммунная система для борьбы с враждебными антигенами. Без механизмов уравновешивающей обратной связи не смогли бы выжить ни мы, ни общество, ни экосистемы. Они — тот самый «клей», который не дает всем нам развалиться на части. |