нефтеперегонных заводах надо было точно с той скоростью, с которой автомобили его расходуют. Сложно себе представить лесозаготовки, которые ведутся с абсолютно такой же скоростью, с которой растет лес. Бензин в хранилищах и древесина в лесу — это запасы, позволяющие идти всему своим чередом, обеспечивающие размеренную жизнь даже в том случае, если какие-то потоки на какое-то время меняются.
Запасы позволяют входным и выходным потокам не зависеть друг от друга и не уравновешиваться в течение какого-то времени.
Люди придумали огромное количество способов поддерживать самые разные запасы, чтобы сделать входные и выходные потоки не зависимыми друг от друга и тем обеспечить стабильность. Водохранилища позволяют местным жителям и фермерам, живущим ниже по течению, жить без оглядки на капризы реки, не опасаясь очередной засухи или наводнения. Банковские накопления позволяют вам какое-то время тратить деньги не с той же скоростью, с которой вы их зарабатываете. Запасы продукции на складах позволяют работать без перебоев цепочке от дистри-
бьютора к оптовику, а затем к розничному торговцу, даже если спрос на продукцию постоянно меняется. Заказы клиентов успешно выполняются, несмотря на то, что скорость производства продукции может не совпадать со скоростью ее потребления.
Большинство решений, принимаемых частными или должностными лицами, сводится к тому, чтобы регулировать уровень запасов. Если склады ломятся от товаров, то приходится снижать цены или увеличивать затраты на рекламу, чтобы поднять продажи и избавиться от затоваривания. Если ваш холодильник пустеет, вы отправляетесь в магазин за покупками. В зависимости от того, что происходит с посевами зерновых, фермеры решают, прибегнуть ли к искусственному орошению и применить ли пестициды; зерновые компании определяют, сколько зерна они будут закупать в этом году; перекупщики прикидывают цены на будущий урожай; животноводы увеличивают или уменьшают поголовье скота. За уровнем воды в водохранилище всегда следят и не дают ему подняться слишком высоко или опуститься слишком низко. Нефтяные компании точно так же отслеживают балансовые запасы нефти в хранилищах. Бумажные производства регулируют запасы сырья для изготовления бумаги. Вы сами поступаете точно так же, когда проверяете, достаточно ли денег в кошельке, и по тому же принципу контролируется концентрация загрязнителей в водоемах.
Величину запасов отслеживают постоянно, и на основе этих данных принимают решения и меры по увеличению или уменьшению запасов или по поддержанию их в определенных пределах. Эти решения принимаются в соответствии с приходами и расходами, успехами и провалами, и так происходит во всех системах. Специалисты по динамике систем представляют себе мир как совокупность запасов с механизмами, которые регулируют их уровень за счет управления потоками.
Системные мыслители рассматривают мир как совокупность обратных связей.
Системы, контролируемые информационной обратной связью, лежат в основе всех человеческих действий
и самого существования человечества, начиная с медленных эволюционных изменений и заканчивая запуском спутников в космическое пространство...
Что бы ни делали отдельные люди, промышленные предприятия или общество в целом — все так или иначе связано с системами, имеющими информационную обратную связь.
Если величина запаса стремительно увеличивается, быстро уменьшается или удерживается в определенных рамках независимо от того, что происходит вокруг, значит, в системе действует какой-то управляющий механизм. Другими словами, если вы наблюдаете какой-то тип поведения в течение некоторого времени, вы с полным на то основанием можете заключить, что в основе этого типа поведения лежит определенный механизм. Реализуется он через цикл (петлю) обратной связи. Демонстрация определенного типа поведения в течение продолжительного времени — первый признак того, что в системе присутствует обратная связь.
В системе точно присутствует цикл обратной связи, если изменение уровня запаса влияет на входные или выходные потоки, ведущие к запасу или исходящие из него. Обратная связь может быть явной и достаточно простой. Для примера можно привести накопительный вклад в банке. Суммарное количество денег на счете (запас) влияет на то, сколько денег будет начислено в качестве процентов и приплюсовано к вкладу. Именно поэтому начисление банковских процентов производится с определенной периодичностью (не реже раза в год). Суммы, начисленные в виде процентов (входной поток) не будут постоянными; они меняются в зависимости от того, какая сумма уже есть на счете.
Другой вариант простой обратной связи можно наблюдать, если у вас есть текущий банковский счет, на который вам перечисляют зарплату. Если при ежемесячной проверке счета вы заметили, что сумма на нем (запас) слишком уменьшилась, вы можете взять сверхурочную работу или подработку, чтобы получить больше денег. Деньги, перечисляемые на счет, — это входной поток, и вы его регулируете для того, чтобы довести сумму на счете до желаемого уровня. Если в результате ваших действий сумма существенно увеличилась, вы можете счесть, что пора расслабиться и работать поменьше, и таким образом уменьшите входной поток. Такой тип обратной связи позволяет контролировать сумму на счете и поддерживать ее в желаемых границах. Вы можете сказать, что увеличение или уменьшение доходов — не единственный цикл обратной связи, влияющий на сумму на счете. И будете правы: можно манипулировать еще и снимаемыми со счета средствами — то есть существует еще и цикл обратной связи, регулирующий исходящий поток.
Циклы обратной связи могут удерживать уровень запаса в определенных пределах, заставлять его расти или уменьшаться. В любом случае потоки, ведущие к запасу или исходящие из него, меняются в зависимости от величины самого запаса. Что-то или кто-то, отслеживающий уровень запаса, принимает меры и изменяет величину входного и/или выходного потока, что приводит к определенному изменению уровня запаса. Уровень запаса управляется обратной связью, которая строится на последовательности сигналов и действий, позволяя запасу влиять на свою же величину.
Не во всех системах есть циклы обратной связи. Некоторые (немногочисленные) системы представляют собой отно-
 |
| Рис. 8. Как читать потоковые диаграммы с обратными связями. На каждой диаграмме такого типа присутствуют: запас; поток, изменяющий величину запаса; информационная связь (показана дугообразной стрелкой), управляющая действием. Она либо усиливает действие, либо изменяет его за счет регулирования потоков |
сительно простые последовательности запасов и потоков, не образующие замкнутый контур. На такую последовательность могут влиять внешние факторы, однако величины запасов никак не влияют на относящиеся к ним потоки. А вот системы, содержащие циклы обратной связи, встречаются достаточно часто. Они могут иметь интересную структуру и, как мы увидим дальше, порой демонстрируют довольно неожиданное поведение.
Цикл (петля) обратной связи представляет собой цепочку причинно-следственных связей, исходящую из запаса и возвращающуюся к нему же. Связи реализуются через набор решений, правил, физических законов или действий, зависящих от величины самого запаса. Изменение запаса вызывает изменение потока, в свою очередь, вызывающее дальнейшее изменение запаса, и т. д.
Один из широко распространенных типов обратных связей стабилизирует величину запаса на определенном уровне — так, как это было в примере с текущим банковским счетом. Уровень запаса может поддерживаться не совсем неизменным, а просто оставаться в каких-то границах. Приведенные дальше другие примеры стабилизирующих циклов обратной связи наверняка вам знакомы. На них мы сможем
