Азбука системного мышления

Но внутрь нее нельзя нам заглянуть.

Мы можем только, проявив старание,

За тем, что входит и выходит, наблюдать,

Чтобы потом хоть как-то рассчитать Связь входа с выходом и состоянием.

Чтоб дать прогноз, ответить на вопросы, Зависимость должна быть однозначна и ясна.

Коль так — задача наша решена.

Но если нет — то мы опять остались с носом.

Кеннет Боулдинг , экономист (перевод Е. С. Оганесян)

Системы могут вводить нас в заблуждение тем, как они себя преподносят (или мы «сами обманываться рады») — в виде последовательности событий. В новостях нам рассказывают о выборах, военных стычках, политических договоренностях, стихийных бедствиях, взлетах и провалах на бирже... Основное содержание нашего ежедневного общения с другими людьми — различные события, имевшие место в то или иное время в том или ином месте. Какая ко- , манда выиграла. Где произошло наводнение. Каков индекс Доу-Джонса и котировки основных компаний. Где открыли новое месторождение нефти. Где свели под корень очередной лес. События — это хронологически увязанные данные, полученные на выходе из системы, из черного ящика.

События могут производить сильное впечатление: аварии и крушения, террористические акты, большие победы, ужасные трагедии... Все это вызывает сильные эмоции. Хотя мы видели тысячи таких событий по телевизору, слышали в новостях и читали про них в газетах, все равно они не похожи одно на другое и продолжают притягивать наше внимание — так же, как прогноз погоды. В обилии событий, ежедневно происходящих в мире, можно утонуть — им нет конца, они всегда будут для нас неожиданностью, потому что при таком восприятии мира невозможно ни предсказать, ни объяснить что бы то ни было. События — видимая часть айсберга, причем не самая важная. Все остальное — сами сложные системы — скрывается под водой, не доступное взгляду.

Мы склонны меньше удивляться в том случае, если в событиях можно уловить определенную последовательность, динамический тип поведения. Команда переживает полосу удачных (или неудачных) игр. Уровень воды в реке колеблется сильнее — если идут затяжные дожди, начинается наводнение, если стоит засуха — река мелеет. Индекс Доу-Джонса рос в течение нескольких лет, пока не наступил кризис. Новые месторождения нефти обнаруживают все реже. Сведение лесов происходит со все возрастающей скоростью.

Поведение системы определяет ее характеристики во времени — рост, застой, упадок, колебания, случайные флуктуации, эволюционные изменения. Если бы события в новостях преподносились в историческом контексте, наше понимание систем было бы глубже — на уровне поведения, а не только на уровне отдельных событий. Когда системный мыслитель обнаруживает проблему, первым делом он собирает данные об истории системы, включая графики ее поведения во времени. Поведение за продолжительный срок позволяет подобраться к структуре системы, лежащей в основе этого поведения. А структура, в свою очередь, — ключ к пониманию не только того, что происходит, но и почему.

Структура системы — это совокупность запасов, потоков и обратных связей. Схемы с прямоугольниками и стрелками (мои студенты прозвали их «клубком спагетти») — наглядное представление структуры системы. Структура определяет, какое поведение изначально присуще системе. Балансирующий цикл обратной связи, стремящийся добиться конкретной цели, способствует достижению динамического равновесия, а потом поддерживает его. Усиливающий цикл порождает экспоненциальный рост. Связанные вместе, эти циклы могут демонстрировать и рост, и упадок, и равновесие. Если в них, к тому же, заложены запаздывания, то могут возникать еще и колебания. А если циклы включаются на краткое время, то поведение может быть еще более разнообразным и трудно предсказуемым.

Структура системы определяет ее поведение. Поведение системы проявляется в виде событий, происходящих в определенной последовательности.

Системное мышление постоянно использует понятия структуры (диаграммы запасов, потоков и связей) и поведения (графики зависимостей от времени). Специалисты-системщики стараются понять связь между рукой, отпускающей конец пружинки-Слинки (событие), последующими колебаниями (поведение) и механическими характеристиками винтовой спирали Слинки (структура).

Простые примеры — вроде той же игрушки Слинки — делают разницу между событием, поведением и структурой очевидной. Большая часть аналитических обзоров в мире посвящена событиям, несмотря на то, что это очень поверхностный подход. Прислушайтесь к биржевым новостям: как в них объясняется, почему рынок акций ведет себя так, а не иначе? Акции поднялись в цене (упали) потому, что американский доллар упал (поднялся), или базовая ставка выросла (понизилась), или демократы выиграли (проиграли), или войска одной страны вторглись в другую (или не стали вторгаться)... Анализ на уровне событий, не более того.

Такие объяснения не дают никакой возможности предсказать, что будет дальше. На их основании невозможно изменить поведение системы — например, сделать рынок акций более устойчивым, разработать более достоверный индикатор экономического состояния компаний, стимулировать инвестиции...

Экономические аналитики иногда спускаются на один уровень глубже, к поведению системы во времени. Эконометрические модели стараются обнаружить статистически значимые связи между тенденциями, наблюдавшимися в прошлом, — применительно к доходам, накоплениям, инвестициям, государственным расходам, процентным ставкам, годовым объемам производства и тому подобным параметрам. Эти связи описываются зачастую очень сложными уравнениями.

Модели, основывающиеся на поведении, полезнее, чем модели на основе событий, но и у них есть принципиальные недостатки. Во-первых, они, как правило, преувеличивают значение системных потоков и недооценивают значение запасов. Экономисты следят за поведением потоков, потому что именно в этом проявляются самые интересные и быстрые изменения, причем их легко обнаружить. В экономических новостях говорят в основном о производстве продукции и услуг в масштабах страны (это поток), о валовом национальном продукте (ВНП), а не о суммарном физическом капитале (это запас) всех заводов и фабрик в стране, производящих те самые услуги и продукцию. Но если не учитывать, как запасы посредством обратных связей влияют на соответствующие потоки, то нельзя понять ни динамику экономических систем, ни причины их поведения.

Во-вторых (и это более серьезный недостаток), в попытках определить статистические зависимости между поте-нами специалисты-эконометрики ищут то, чего на самом деле не существует. Нет никаких причин считать, что один поток имеет какую-либо устойчивую связь с каким-либо другим потоком. Потоки увеличиваются и уменьшаются, возникают и иссякают, причем в самых разных сочетаниях, и происходит это в зависимости от значений запасов, а не других потоков.

Чтобы пояснить это, приведу простой пример. Предположим, вам ничего не известно о термостатах, но у вас за определенное время накоплена масса данных о тепловых потоках, подаваемых в помещение и исходящих из него. Вы можете составить уравнение, по которому эти тепловые потоки изменялись в прошлом: в обычных условиях они управлялись одним и тем же запасом — температурой в помещении. Все потоки зависели от нее и менялись соответственно.

Но ваше уравнение будет работать только до тех пор, пока в структуре системы что-нибудь не изменится. Как только кто-нибудь откроет окно, или проведет работы по улучшению теплоизоляции, или перенастроит обогреватель, или забудет заказать топливо для него (если это дизельная печка), ваше уравнение перестанет действовать. Вы сможете предсказывать температуру в комнате по вашему уравнению только при том условии, что в системе не будет никаких изменений. Но если вас попросят сделать что-то, чтобы в комнате стало теплее, или температура вдруг ни с того ни с сего начнет падать, а вам нужно будет это падение остановить, или вы захотите добиться той же температуры ценой меньших затрат на топливо — во всех этих случаях анализ на основе событий вам ничем не поможет. Придется обратиться к структуре системы.

Вот почему основанные на поведении эконометрические модели хорошо подходят для краткосрочного прогнозирования в экономике, но совершенно не годятся для долгосрочных прогнозов. А уж в вопросах, как