22094-1 (Системное мышление), страница 2

У нас есть свой, значительно более сложный терморегулятор, поддерживающий температуру нашего тела. Организм устанавливает температуру 36,6°С, и вы не в силах изменить эту установку. Когда наше тело нагревается, начинает происходить сразу несколько вещей. Мы начинаем потеть и терять тепло благодаря испарению с поверхности кожи. Кроме того, поверхностные кровеносные сосуды начинают расширяться, вследствие чего большее количество крови начинает достигать поверхности тела и интенсивно отдавать тепло окружающему воздуху. Оба эти процесса не поддаются нашему сознательному контролю и протекают как автоматические циклы обратной связи внутри нашего организма. Наше тело может выдержать лишь незначительные отклонения в обе стороны от нормальной температуры.

Усиливающая обратная связь

Обратная связь -- основа любой системы: нет обратной связи -- и нет системы.

Существуют два основных вида обратной связи:

1. Усиливающая обратная связь, -- когда изменения в системе в целом приводят к усилению первоначального изменения. Другими словами, изменение проходит через систему, производя еще большее изменение в том же самом направлении.

2. Уравновешивающая обратная связь, -- когда изменения в системе в целом приводят к ослаблению первоначального изменения.

Все системы, какими бы сложными они ни были, построены на замкнутых циклах обратной связи только этих двух видов.

Рассмотрим сначала усиливающую обратную связь. Ее часто не совсем точно называют "положительной", но это название не соответствует сущности такого типа связи, потому что, во-первых, его можно спутать с чем-то вроде похвалы, а во-вторых, оно создает впечатление, что связь такого рода хороша сама по себе, тогда как в действительности она может быть в самом деле полезной, а может оказаться сущим злом, если благодаря ей вся система неизбежно выходит из-под контроля: все зависит от того, что именно усиливается. Поэтому, чтобы избежать путаницы, мы и будем называть связь такого рода "усиливающей".

Усиливающая обратная связь подталкивает систему в том самом направлении, в котором она уже движется. В зависимости от начальных условий она может привести как к росту активности системы, так и к ее падению. В данном случае частью цикла усиливающей обратной связи является то или иное "вознаграждение", если эффект направлен на усиление того же самого поведения. Вознаграждением могут служить продвижение по службе, материальная выгода, моральное поощрение, подчеркнутое внимание или просто улыбка. Ваши действия, полученное за них вознаграждение и возобновленные действия составляют замкнутый цикл усиливающей обратной связи. Само же по себе вознаграждение не является усиливающей обратной связью, если только оно не ведет к усилению того же самого первоначального поведения.

Представьте себе снежный ком, скатывающийся с горы. По пути он собирает прилипающий к нему снег, и чем больше он становится, тем больше снега к нему прилипает, пока это движение не превращается в снежную лавину.

Вам никогда не приходило в голову, что и ваш банковский счет -- не что иное, как система? В нем проявляется усиливающая обратная связь. Представьте себе, что у вас на счету хранится 1000 $ под 10% годовых. За первый год такой капитал даст 100 $ прибыли и в целом составит 1100 $. За второй год эта сумма принесет 10% -- 110$, -- которые в сумме с предыдущим капиталом составят уже 1210 $. В следующем году прибыль еще возрастет. И чем больше будет возрастать сумма, тем большую прибыль она будет приносить, сама в свою очередь становясь все больше. Продолжая такие расчеты, легко обнаружить, что уже через семь лет вы удвоите свои сбережения и на вашем счету будет лежать сумма в 2000 $. И каждые следующие семь лет она будет удваиваться. Капитал в 1000 $, положенный на ваш счет в момент вашего рождения, к тому времени, когда вам исполнится двадцать один год, будет равняться 8000 $. Предоставленная самой себе усиливающая обратная связь ведет к так называемому экспоненциальному росту, суть которого в том, что скорость роста пропорциональна уже полученной величине, а период удвоения остается величиной постоянной. Такой процесс может начинаться сколь угодно медленно и незаметно, но, предоставленный самому себе, он неуклонно становится все сильнее, и его эффективность движется к обретению разрушительной силы.

Курьезы экспоненциального роста

1. Если сложить страницу пополам, ее толщина удвоится. Чему будет равняться толщина страницы, если проделать эту операцию сорок раз?

2. Предположим, у вас есть пруд. У берега выросла кувшинка. Через некоторое время вы замечаете, что каждый день количество кувшинок удваивается. Начав с одного-единственного цветка, через месяц половина поверхности пруда оказывается сплошь покрытой кувшинками. Надо бы взяться за его расчистку, но в настоящий момент вы слишком заняты и предпочли бы к ней приступить в последний момент. Когда он наступит?

3. По преданию, игра в шахматы была придумана на Востоке тысячи лет назад как забава для царя. Взамен ее изобретатель попросил награду: одно зернышко риса на первое поле доски, два -- на второе, четыре -- на третье и так далее, каждый раз удваивая количество зерен. На шахматной доске 64 поля. Царь знал, что в его распоряжении сотни амбаров по всей стране, доверху полных риса, и недолго думая согласился. Было ли мудрым это решение?

Численность населения и экспоненциальный рост

При условии постоянства окружающих условий численность населения растет экспоненциально. В середине XVII в. население земного шара составляло примерно 0,5 млрд. человек. Оно продолжало расти и, если бы скорость роста оставалась постоянной, через 150 лет увеличилось бы вдвое.

Спустя 250 лет, в начале XX в., численность населения планеты превышала 1,5 млрд. человек, с периодом удвоения 140 лет. Скорость роста увеличивалась, потому что убывала смертность. В 1991 г. численность населения достигла 5,5 млрд. человек, рождаемость убывала немного быстрее, чем убывала смертность в предыдущие 20 лет, а прирост населения составлял 1,7%. Однако даже столь скромный, казалось бы, коэффициент дает в целом огромное увеличение численности благодаря значительности той цифры, которой население планеты достигло к настоящему времени: 2,4 млн. ежедневно, или 92 млн. в год (то есть с учетом показателей смертности).

Как только рождаемость превышает смертность, численность населения начинает расти экспоненциально. Когда количественные показатели рождаемости и смертности совпадают, эта численность остается постоянной, поскольку каждый год в этом случае рождается столько же человек, сколько и умирает. Когда же смертность превышает рождаемость, численность населения начинает убывать.

Рождаемость и смертность не одинаковы во всем мире: в одних странах численность население растет, в других убывает, а в третьих остается постоянной. Рост населения земного шара является результатом изменения населения во всех странах. Последние статистические сводки показывают, что вероятнее всего численность населения Земли достигнет пика -- 10,5 млрд. человек--в 2080 г. и затем начнет убывать.

Эти прогнозы основаны на предположении, что сохранится нынешняя тенденция: в мире в целом наблюдается падение рождаемости, а средняя продолжительность жизни в странах третьего мира увеличивается лишь на один год за десять лет.

Резюмируя, отметим, что усиливающая обратная связь вызывает изменения в том же направлении, что и первоначальное изменение. Если начальное изменение происходит в нужном направлении, при усиливающей обратной связи оно приносит огромные преимущества. А если начальное изменение оказывается вредным? Усиливающая обратная связь может усилить как вредные, так и полезные циклы.

Вновь возьмем для примера счет в банке или вложение капитала. Если вы вкладываете во что-либо деньги, усиливающий цикл обратной связи увеличит капитал, и тогда вы сможете вкладывать еще больше. Если вы не делаете инвестиций, то и капитал ваш не меняется. Но если вы занимаете деньги, то долги начинают расти удручающе быстро. Долг по кредитной карточке в 1000 $, взятый, к примеру, под 20% годовых, вырастет до 1200 $ к концу первого года и до 1400 $ к концу второго года. Менее чем за четыре года ваш долг удвоится, а за следующие четыре удвоится еще раз. Экспоненциальный рост означает постоянный период удвоения при любой начальной величине.

Метафоры усиливающей обратной связи

Приходилось ли вам когда-нибудь слышать такие выражения? Они обычно указывают на то, что мы имеем дело с усиливающей обратной связью:

на гребне успеха

в свободном падении

жить по инерции

катиться по наклонной плоскости

засасывающая трясина

чем дальше, тем страшнее

Но не следует забывать: ничто не длится вечно.

Усиливающая обратная связь не всегда приводит к взрывному экспоненциальному росту, но она всегда усиливает изменение в том же самом направлении. Возьмем процесс общения: порой оно вполне вписывается в цикл усиливающей обратной связи. Если вы начинаете с дружеских отношений, это примерно то же самое, что иметь некоторую сумму денег на счете в банке. Положительные чувства к партнеру будут доминировать, и вы оба будете получать удовольствие от встреч. Взаимное доверие ведет к еще большему доверию. Нейтральная в плане расположенности встреча подобна нулевому банковскому счету, она имеет тенденцию оставаться нейтральной, но если вы встали не с той ноги, то при встрече с предполагаемым партнером ситуация может резко ухудшиться. Теперь как цикл усиливающей обратной связи будет работать взаимная настороженность, от которой один шаг до подозрительности. Подозрительность, в свою очередь, перерастает в предубежденность, когда начинают неверно интерпретировать слова и действия партнера. При этом, как правило, чувствуют удовлетворение от того, что могут ответить тем же. Если цикл обратной связи предоставлен самому себе при указанных условиях, он может привести к обострению конфликта и вражде между людьми или даже к войне между нациями.

Другим примером усиливающей обратной связи, порождающей полезный цикл изменений, является накопление знаний и обучение. Знания -- объект нематериальный, но и их накопление с последующим применением управляется циклом усиливающей обратной связи. Чем больше мы знаем, тем больше мы способны узнавать, устанавливая связи с тем, что уже знаем. Мы способны как расширять, так и углублять свои знания.

Теперь об отрицательных, или разрушительных циклах. Предположим, утомленный в результате перегрузки менеджер не может полностью сосредоточиться на проекте. Это приводит к возникновению таких проблем, когда работу необходимо переделывать заново, что, в свою очередь, увеличивает перегрузку...

Недостаток времени здесь выступает в качестве цикла усиливающей обратной связи.

Примеры усиливающей обратной связи

Эти примеры вы можете дополнить почерпнутыми из собственного опыта.

коллективная солидарность

раковое заболевание

паранойя

звукоусилитель

рост живых клеток

рост населения

банковский счет под годовые проценты

накопление знаний

распространение слухов

уверенность в себе

эпидемия

ядерная реакция

паника

рост коралловых рифов

продвижение по службе

Уравновешивающая обратная связь

Ничто не растет вечно. В конце концов приводится в действие механизм обратной связи второго типа, которым рост ограничивается. Этот механизм называется уравновешивающей обратной связью. Такая связь противостоит изменению. Она возникает там, где изменение в одной части системы вызывает изменения во всех остальных частях, которые в свою очередь сдерживают или ограничивают первоначальное изменение, противодействуя ему. Это такие механизмы. которые сопротивляются изменению и поддерживают систему в равновесии, в противном случае усиливающая обратная связь могла бы просто разрушить систему.

Уравновешивающую обратную связь иногда Называют "отрицательной", но и в данном случае название не совсем точное. Во-первых, под "отрицательной обратной связью" часто понимают как попросту критику, а во-вторых, само слово "отрицательная" воспринимается как "плохая". Однако, опять-таки, сама по себе уравновешивающая обратная связь не является ни хорошей, ни плохой; констатация ее под этим наименованием просто означает, что система сопротивляется изменению. Она может как помогать, так и мешать нам -- все зависит от того, что мы хотим сделать. Когда вы хотите внести изменения в сложную систему, уравновешивающая обратная связь проявляется как "сопротивление". Если же вы намерены поддержать систему в зафиксированном состоянии, такая связь проявляется как устойчивость.

Множество циклов уравновешивающей обратной связи можно обнаружить в человеческом организме. Например, температура тела остается постоянной потому, что небольшая часть мозга, называемая гипоталамус, работает как терморегулятор. Как только он обнаруживает различие между температурой тела в данный момент и тем значением, которому она должна равняться, гипоталамус включает такие механизмы, которые сокращают это различие. Другие циклы уравновешивающей обратной связи регулируют пульс, кровяное давление и температуру тела в изменяющихся условиях внешней среды. Человек просто умер бы в считанные минуты, если бы в нем не функционировали -- причем с завидной надежностью и постоянством -- указанные механизмы.

Уравновешивающая обратная связь начинает действовать, когда возникает различие между текущим состоянием системы и тем состоянием, которое необходимо системе, чтобы сохранять равновесие.

Большинство примеров, представляют собой циклы уравновешивающей обратной связи. Жажда является сигналом о том, что возникло расхождение между наличным количеством жидкости в организме и тем количеством, которое ему необходимо для нормальной жизнедеятельности. Вы пьете, чтобы сократить это расхождение и восстановить равновесное состояние системы. Когда вы едете на велосипеде, как только ваши глаза и мускулы замечают слишком большую разницу между тем положением, в котором вы находитесь, и тем, которое необходимо, вы начинаете работать руками и ногами, чтобы как можно скорей свести к нулю замеченную разницу.

Уравновешивающая обратная связь имеет определенную цель -- сохранение устойчивости. Поэтому каждая система, имеющая своей целью прежде всего сохранение собственной устойчивости, содержит тот или иной механизмы уравновешивающей обратной связи, -- пусть даже цель системы состоит лишь в том, чтобы оставаться в том состоянии, в котором она находится в настоящий момент.

Механизм уравновешивающей обратной связи направляет систему к ее цели именно как системы, то есть в то состояние, в котором исчезнет необходимость в действии этого механизма и система будет оставаться в покое или в равновесии.

Уравновешивающая обратная связь всегда направлена на уменьшение различия между нужным и наличествующим положением системы. Как только возникает это различие, уравновешивающая обратная связь начинает подталкивать систему к нужному состоянию. И чем ближе система подходит к своей цели, тем меньшее различие улавливает обратная связь и тем ближе сама система к исходному покою или равновесию.

Следовательно, система должна "уметь измерять", иначе она не сможет определить разницу между тем, где находится, и тем, где ей следует быть. Такие измерения, осуществляемые самой системой, должны быть довольно точными, потому что в противном случае механизм обратной связи может включиться в тот момент, когда в нем не будет никакой необходимости. Например, если термометр в терморегуляторе сбит на несколько градусов, он будет включать обогреватель не вовремя. Джозеф однажды заметил на приборной доске своего автомобиля череду предупреждающих сигналов, которые тотчас гасли. Несколько месяцев спустя лампочка тормоза вновь загорелась и так и осталась гореть, на каковой случай в инструкции говорилось, что тормоза требуют неотложной проверки. Вернувшись с полпути домой и поставив автомобиль в гараж, Джозеф нашел тормоза в полном порядке, но электрическая сигнальная схема была нарушена и подавала сигнал об их повреждении.

Второе: измерительная система должна быть настроена на соответствующую условиям работы системы точность измерений. Так, например, если термометр в терморегуляторе улавливает отклонения в сотые доли градуса, он может включать и выключать обогреватель каждую минуту, потому что температура в помещении будет немного меняться даже если просто кто-нибудь войдет или выйдет. Если же, напротив, поставить термометр с крупномасштабным делением -- например, с шагом в пять градусов, -- то в случае понижения внутрикомнатной температуры вы успеете замерзнуть прежде, чем система включит обогрев. Каждая система должна производить измерения с той или иной необходимой степенью точности. Из опыта общения каждый может припомнить таких людей, которые, несмотря на ваш явно скучающий вид и демонстративную зевоту, будут упорно показывать вам свои семейные альбомы. С другой стороны, встречаются и такие чувствительные люди, которые воспринимают случайные замечания в их адрес как критику на грани издевательства, а всего лишь минутную рассеянность -- как преднамеренное оскорбление.