Текст книги "Искусство системного мышления. Необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем"

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.

Примеры уравновешивающей обратной связи

Ниже даны примеры механизмов уравновешивающей обратной связи. Некоторые очень сложны, включают много подсистем, но все они работают как уравновешивающая обратная связь. Сможете дополнить этот список?

Механические системы

• система автоматического регулирования скорости в автомобиле

• регулятор паровой машины

• система кондиционирования воздуха

Системы человеческого организма

• температура тела

• голод

• жажда

• боль

• уровень сахара в крови

• дыхание

• болезнь

• кашель

• сон

• заживление

• письмо (как процесс)

• рисование

• вождение автомобиля

• езда на велосипеде

• любое действие, направленное на достижение цели

• любые другие функции жизнеобеспечения

Экологические системы

• хищник и жертва

• баланс между численностью популяции и пищевыми ресурсами

Социальные системы

• выборы

• рыночный спрос и предложение

• подоходный налог

Бизнес

• забота о клиенте

• лидерство

• управление запасами

• продажи

• оценка

• формирование команды

• маркетинг

Чаще всего обратная связь дает цепочки причинно-следственных связей, в которых каждое очередное действие влияет на следующее. Например, чувство жажды заставляет нас пить, а попив, мы избавляемся от жажды. Сказанное нами в общении формирует ответ собеседника, а сказанное им вызывает нашу реплику. В ответ на снижение температуры термостат включает бойлер, в результате чего температура повышается, и бойлер выключается. Причинно-следственные связи образуют замкнутый круг: то, что с одной точки зрения было причиной, с другой становится следствием. Во времени причина всегда предшествует следствию.

Упреждение – это интересный и несколько иной вариант обратной связи. Здесь все дело в нашей способности предвосхищать будущее. Предвидение еще не произошедшего события становится причиной того, что в противном случае не произошло бы. Таким образом, будущее влияет на настоящее. Например, предвидя неизбежную неудачу, вы в большинстве случаев действительно терпите поражение. В конце концов, какой смысл выкладываться, если все заранее обречено на провал? С другой стороны, когда вы рассчитываете на успех, ваши энергия и оптимизм и делают его более вероятным. Ощущать себя успешным – лучший путь к успеху. (А пораженческие настроения ведут к поражению.)

Наши успехи, страхи и представления о будущем помогают нам создавать его таким, каким мы предвидим его. Так что лучший способ обеспечить себе утомительный и неудачный день – это заранее «знать», что он таким будет. Ждите худшего, думайте только о малоприятном и убеждайте себя, что будущее вам известно. А раз вам заранее известно, что день будет нудным, вы весь день будете чувствовать себя не в своей тарелке, браться за разные дела, стараясь побыстрее со всем разделаться и наконец оказаться дома. Если при этом вы еще будете время от времени вспоминать другие дни, когда все у вас ладилось и было хорошо, можете быть уверены, что день окажется именно таким, как вы и предвидели. А когда захотите, чтобы день получился хорошим, сделайте все наоборот: ждите его с нетерпением, думайте обо всем интересном, что он вам принесет, и пусть в вашем воображении он будет важным и ярким. Полностью отдавайтесь любому делу. Вы будете приятно удивлены (или разочарованы), но, как правило, мысли о предстоящем «двигают» события в ожидаемом направлении.

Упреждение создает самосбывающееся пророчество. На бирже эквивалентом правила «ощущать себя успешным – лучший путь к успеху» служит выражение «деньги к деньгам». Например, ходят слухи, что какие-то акции пойдут вверх. Вообще говоря, ничего не происходит, но слухи привлекают покупателей. Курс акций поднимается. Чем он выше, тем больше покупателей. Возникает петля усиливающей обратной связи. Наконец рыночные аналитики запускают уравновешивающую петлю: они объявляют, что курс завышен, – люди начинают продавать акции, и курс падает.

Точно так же работают прогнозы грядущего дефицита. Что делают люди, когда узнают, что некий товар вскоре исчезнет из продажи? Они идут и покупают его «на всякий случай» больше, чем обычно, чтобы защититься от ожидаемого дефицита, и тем самым создают этот дефицит. Когда несколько лет назад забастовали пекари, небольшое количество хлеба, выпекаемое заведениями, не связанными с профсоюзом, было мгновенно разобрано: люди за три часа до открытия магазинов занимали очередь. А во время перебоев с бензином дело доходило до смешного: многие часами торчали в очередях, чтобы взять десяток литров и «на всякий случай» заполнить бак под завязку – а вдруг топлива больше не будет? Такое поведение серьезно обостряет всякий дефицит. Бесперебойное снабжение бензином предполагает, что не у всех в любой данный момент бак полон. Если сегодня в полдень каждый заправится под завязку, бензиновый кризис гарантирован. Заправки опустеют, и дефицит продлится до тех пор, пока система не приспособится к новому уровню спроса.

Деньги – еще один хороший пример. Если каждый снимет все наличные со своего банковского счета, финансовая система рухнет. Стоит распространить слух, что у банков нет денег, вкладчики ринутся их штурмовать, чтобы забрать свои кровные. А их никак не может хватить на всех, и слухи сбудутся – паника сделает свое дело. Что здесь причина, а что – следствие? Если разделять первое и второе, ответить на этот вопрос невозможно.

Слухи могут быть совершенно беспочвенными, пророчество может оказаться ложным, а пророк – шарлатаном, но предсказание, вполне возможно, сбудется, и не потому, что было обоснованным и точным предвидением, а в силу того, что оно сформировало такое будущее. Главное, чтобы люди поверили в предсказание и действовали соответственно. Убеждения формируют наше будущее.

Иногда упреждение ведет к парадоксальным результатам. Самой попытки избежать какого-либо события оказывается достаточно для того, чтобы именно оно и случилось. Это все равно что пятиться в направлении ямы, стараясь в нее не попасть. Джозеф знает несколько случаев, когда люди получали травму при игре в сквош именно потому, что пытались ее избежать. Память о подобном случае, происшедшем в прошлом, заставляла их двигаться с преувеличенной осторожностью, и именно неестественность движений оказывалась причиной очередной травмы.

Пример из области отношений: человек горит желанием подружиться с окружающими и делает попытки сблизиться почти с каждым встречным, но при этом держится настолько напряженно и ведет себя так тревожно, что это, скорее, отталкивает людей.

Другой пример – бессонница. Представьте человека, который боится, что не сможет уснуть. Он пытается, но чем больше жаждет этого, тем труднее ему добиться своего. Сами старания заснуть усиливают веру в то, что погрузиться в сон – дело непростое. В конечном итоге оказывается, что единственный способ в этом преуспеть – оставить попытки уснуть.

Такой тип упреждающей обратной связи – основа парадокса «будь естественным». Чем больше вы стараетесь сделать нечто такое, что может произойти только само собой, тем меньше в вас естественности. Вы можете хоть узлом завязывать себя и других, добиваясь поведения, вся ценность которого в непосредственности, спонтанности.

Иногда упреждающая обратная связь позволяет нарушить прогнозируемый ход дел. Предвидение будущих событий может повлиять на настоящее таким образом, что случится прямо противоположное прогнозу. Например, если сказать целеустремленному спортсмену, что он проиграет, это может оказать на него мобилизующее действие. Чем больше вы будете убеждать его, тем сильнее он будет настроен на победу. Пророча неудачу, вы можете подтолкнуть его к успеху.

Резюме: обратная связь и упреждающая обратная связь

• Усиливающая обратная связь имеет место, когда информация об изменениях в системе попадает обратно в систему и усиливает начавшееся изменение. Иными словами, «результат» изменений усиливает их «причину» и, таким образом, усиливает само изменение. Система все быстрее отклоняется от исходного положения.

• Усиливающее упреждение может создать ситуацию самоопровергающегося пророчества, когда предвидение или предсказание способствует уходу системы от предсказываемого состояния.

• Уравновешивающая обратная связь имеет место, когда информация об изменениях в системе попадает обратно в систему и гасит изменение. Иными словами, «результат» изменений подавляет их причину. Состояние системы стабильно – это и есть ее «цель».

• Уравновешивающее упреждение имеет место, когда предвидение или предсказание изменения приводит систему в предсказанное состояние. Это – самосбывающееся пророчество.

Мы учимся на опыте благодаря тому, что устанавливаем связь между причиной и следствием. Прикоснулся к горячей плите, получил немедленный сигнал обратной связи – боль от ожога – и прервал ситуацию: быстро отдернул руку. Мы узнали, что горячая плита обжигает, и сделали обобщающий вывод: не только плита, но и все горячее может обжечь. А вы представьте, что будет, если боль и волдырь возникнут только через два дня? Или через неделю? Через месяц? Легко ли тогда будет понять, что нужно избегать того, что может причинить боль? Источник аллергии на продукты питания именно потому так трудно выявить, что реакция не всегда наступает сразу после того, как вы съели что-то неприемлемое для вашего организма. Сильная боль в мышцах обычно появляется только через день-другой после перенапряжения, которое ее вызвало. Побочные эффекты лекарственных препаратов могут проявиться через месяцы или даже годы после приема. На изменение покупательских пристрастий может потребоваться несколько недель рекламной кампании. Мы стараемся изо всех сил, чтобы вырастить наших детей приличными людьми, но совершенно не представляем, как наши сегодняшние поступки отразятся на их взрослой жизни.

Важный аспект усвоения опыта – вопрос о том, где проявляется обратная связь. Ответная реакция может быть немедленной, но если я что-то сделаю здесь, а эффект проявится в соседней квартире, это меня ничему не научит. Если в фирме отдел сбыта пустит на самотек предпродажное обслуживание и сконцентрирует все силы на продажах, пострадает отдел установки и гарантийного обслуживания, но сам отдел сбыта может оказаться в очень выигрышном положении. А вот перегруженный работой соседний отдел будет от этого не в восторге.

Обратная связь действует по принципу замкнутого контура, и нужно время, чтобы его обойти. Иными словами, следствие может проявиться не сразу. Это похоже на ситуацию со звездами. Они крайне далеки от нас, и проходят многие годы, прежде чем их свет попадает на Землю. Даже свет ближайшей звезды, нашего Солнца, доходит до нас только через девять минут. Посмотрите на ночное небо. Вы увидите звезды такими, какими они были много-много лет назад. В известном смысле мы все смотрим в прошлое.

Рассмотрим такое явление, как аппетит. Здесь обратная связь проявляется не столь оперативно, как в случае жажды. Нечасто случается выпить слишком много жидкости (до появления неприятных ощущений), потому что сигнал об утолении жажды проявляется мгновенно. Но с едой иначе: нужно какое-то время, прежде чем желудок даст знать, что он полон. Когда человек переваривает пищу, сахар из желудка переходит в кровь и, попадая в мозг, включает процесс высвобождения серотонина, служащего для передачи импульса между нервными клетками мозга. Серотонин стимулирует определенные зоны мозга, и они посылают сигнал, что человек уже сыт. На все это нужно время. Ощущение сытости связано не с тем, сколько пищи в вашем желудке в данную минуту, а с тем, сколько ее там было несколько минут назад. А раз оно возникает с задержкой, может получиться так, что вы не сможете остановиться вовремя и съедите больше, чем вам требовалось для насыщения. Во избежание этого нужно есть не очень быстро и тщательно пережевывать пищу, чтобы ускорить усвоение сахара. Дайте время механизму обратной связи проявить себя.

Когда мы не учитываем задержку во времени, то слишком рано оцениваем успех нашей стратегии – задолго до того, как проявятся все последствия. Считая свою стратегию эффективной, мы можем взять ее на вооружение, а впоследствии решить, что окончательные результаты были связаны не с ней, а с другими факторами.

Самый наглядный пример задержки последствий связан с воздействием промышленных химикатов на окружающую среду. Первые научные статьи о возможном влиянии хлорфторуглеродов (CFC) на озоновый слой появились в 1974 г. Но только в 1985 г. было убедительно доказано существование большой дыры в озоновом слое над Атлантическим океаном. Потребовалось 15 лет для того, чтобы высвобожденные на земной поверхности молекулы CFC поднялись в верхние слои стратосферы и разрушили защитный озоновый слой. Сделанные в 1985 г. измерения показали эффект CFC, высвобожденных еще в 1970 г. В 1990 г. представители 92 стран собрались в Лондоне и договорились к 2000 г. прекратить производство CFC, но теперь потребуется около ста лет, чтобы эти молекулы исчезли из стратосферы.

Мы можем чему-то научиться при условии, что способны установить недвусмысленную связь между причиной и следствием. Если результат проявляется с большой задержкой, может показаться, что никаких последствий нет, и мы ничему не научимся.

Чем большей динамической сложностью отличается система, тем больше нужно времени на то, чтобы сигнал обратной связи прошел по сети взаимосвязей в ней. Через некоторые звенья он может пройти очень быстро, но достаточно одной задержки, чтобы вызвать сильное запаздывание сигнала. Пусть вся дорога будет свободна, но единственной пробки хватит, чтобы опоздать. Скорость системы определяется самым медленным звеном. В бизнесе этот момент иногда недооценивают. Отдельные процедуры уже полностью автоматизированы, но темп производства не увеличивается, потому что тем звеном, которое создает задержку, никто не занимался.

Время, необходимое для того, чтобы сигнал обратной связи прошел по всем звеньям системы и вернулся, это «память» системы. Это разрыв между причиной и следствием, о котором вы ничего не знаете, а потому не представляете, что случилось. Например, в свое время вы научились читать, но всякий раз, когда беретесь за книгу, вам кажется, что это умение как будто приходит ниоткуда. Где оно находится, пока вы не читаете? Память не связана с каким-то определенным местом. Трудно найти в мозгу определенный участок и сказать: «Вот здесь хранится такая-то информация». Стимулируя некоторые участки мозга, можно пробудить воспоминания, но из этого не следует, что они именно там и хранятся. То, что какая-то информация запомнилась, вы узнаете только позднее, когда используете ее. До тех пор воспоминание таится где-то в мозгу, в соединениях нервных клеток.

Когда причину и следствие разделяет задержка во времени и даже кажется, что и следствия-то никакого нет, эффект, к нашему изумлению, может неожиданно проявиться. И длиться он будет столько же, сколько и сама причина. Представьте себе кран с присоединенным к нему длинным шлангом. Включаем воду и смотрим на свободный конец шланга, но ничего не происходит. Открываем кран еще больше – опять безрезультатно. Продолжаем его крутить. Наконец из шланга начинает литься вода, и поток ее будет какое-то время усиливаться, даже если закрыть кран, как только вода появится. Она будет вытекать столько времени, сколько был открыт кран. Длинный шланг – это система, и она «помнит» то, что делали с ней раньше.

Такая задержка во времени может ввести в заблуждение, так что мы отреагируем на событие слишком поздно и слишком сильно. Вас когда-нибудь бросало «то в жар, то в холод» во время борьбы с незнакомым душем? Утром вы, естественно, отправляетесь туда, включаете воду, но она оказывается слишком горячей. Вы пытаетесь сделать воду холоднее, но она становится еще горячее. Вы продолжаете крутить кран холодной воды. Теперь вода делается холодной, даже слишком. Тогда вы быстро поворачиваете кран горячей воды, и через три секунды вас окатывает чуть ли не кипятком. Процесс изображен на следующей диаграмме.

Это – классическая ситуация. Точно так же выглядят графики взлета и падения рынка, чередования бумов и крахов. Похоже выглядит график, изображающий цикл инфляции и дефляции. Где бы вы ни столкнулись с подобным ходом дел, можете быть уверены, что все дело в механизме уравновешивающей обратной связи, работающем с задержкой во времени. Например, у вас много денег, вы тратите их, не считая, а потом неожиданно обнаруживаете, что оказались на мели, и начинаете изо всех сил экономить. Подобные вещи происходят и в бизнесе. В одном квартале деньги текут со всех сторон, но позже вдруг наступает финансовый кризис. В какой-то момент компании не хватает продукции, чтобы удовлетворить заказы потребителей, а через пару недель или месяцев ее склады забиты до потолка: спрос упал.

В такой ситуации есть два решения. Прежде всего можно сделать более надежным измерение, чтобы сигнал обратной связи приходил без задержки (поставить другие краны). Если это решение недоступно, привыкайте учитывать разницу во времени и старайтесь оказаться там, где нужно, к тому моменту, когда изменение успеет пройти через все звенья системы. (Чуть-чуть поверните кран и подождите, когда температура воды изменится. Возможно, вначале будет нелегко действовать с такой осмотрительностью). Но самое важное, когда вы разберетесь в том, как происходит процесс, у вас появится возможность изменить ситуацию в желательном направлении.

В чересчур сложной системе результат может проявиться спустя очень долгое время. К тому времени, когда он даст о себе знать, критический порог может быть пройден, и будет уже слишком поздно что-либо исправлять. Такая опасность особенно наглядно проявляется в случае влияния промышленных химикатов на окружающую среду. РСВ (полихлорированные бифенилы) во всем мире используют в электротехнике. В течение сорока лет они попадали на мусорные свалки и в канализацию, и никто не задумывался о долгосрочных последствиях. Исследование, проведенное в 1966 г. для выявления присутствия ДДТ, обнаружило, что следы РСВ встречаются повсеместно. Они медленно просачиваются через почву и попадают в подземные источники воды. В краткосрочной перспективе от РСВ нет никакого вреда, но они задерживаются в «памяти» окружающей среды. Эти промышленные химикаты имеют свойство растворяться в жире и накапливаться в тканях животных. Продвигаясь по пищевой цепи, они достигают самой высокой концентрации в тканях морских птиц, млекопитающих и женском молоке. РСВ оказывают влияние на иммунную систему и на репродуктивные функции. В 1970-х гг. их производство было запрещено в большинстве стран. Однако 70 % произведенных РСВ до сих пор исполняют роль изолирующего материала в электродвигателях. Остальные 30 % уже попали в окружающую среду. К настоящему времени только 1 % этих веществ проник в океан, где они достигли заметных концентраций и оказывают влияние на жизнь его обитателей. Оставшиеся 29 % пока пребывают в почве, в реках и озерах и, скорее всего, попадут в ткани живых организмов в предстоящие десятилетия и столетия.

Имея дело с системами, рассчитывайте на то, что эффект скажется с задержкой. Не ждите, что результаты изменений проявятся мгновенно.

То, что мы делаем сейчас, скажется на нашей будущей жизни, когда проявятся последствия. Не зная об истинных причинах проблем, мы ищем их где угодно, тогда как они появились в результате наших прошлых действий. Своими сегодняшними поступками мы формируем облик будущего.

1. Если бы было возможно сложить лист столько раз, его толщина была бы равна расстоянию до Луны.

2. Действовать нужно сегодня, потому что завтра они закроют весь пруд.

3. Крайне неразумно. На двадцать первой клетке будет уже миллион зерен риса, а на шестьдесят четвертой столько, что во всем мире не найдется такого количества риса. Шах и мат.

• Система – это сущность, которая поддерживает свое существование и способность к функционированию благодаря взаимодействию своих частей. Поведение различных систем зависит от того, как связаны между собой их части, а не от самих частей. Поэтому можно, опираясь на одни и те же принципы, понять поведение многих систем.

• Системы являются частью более крупных систем и, в свою очередь, образуются меньшими подсистемами.

• Свойства систем – это свойства целого. Ни одна из частей ими не обладает. Чем сложнее система, тем более непредсказуемы характеристики системы в целом. Эти свойства систем известны как эмерджентные, или возникающие, свойства – они «возникают», когда система работает.

• Разделение целого на части – это анализ. С помощью анализа мы приобретаем знания. Соединение частей в целое – это синтез. С помощью синтеза мы приобретаем понимание. Когда вы разнимаете систему на части и анализируете ее, она теряет свои свойства. Чтобы понять системы, нужно наблюдать за ними в действии.

• Детальная сложность означает, что система состоит из большого числа элементов.

• Динамическая сложность системы означает, что существует потенциально большое число связей между ее частями, поскольку каждая из них может пребывать в нескольких различных состояниях.

• Каждая часть системы может влиять на систему в целом.

• При изменении одного элемента системы всегда возникают побочные эффекты.

• Системы противятся изменениям, потому что их части взаимосвязаны. Но их изменения могут быть внезапными, очень быстрыми и эффективными. Если понять систему, то можно найти ее уязвимые места. Небольшое воздействие на них может стать причиной значительных изменений. Это – принцип рычага.