Азбука системного мышления

Медоуз Донелла

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...