Пути, стадии развития сложных систем и критерии развития

Существует целый ряд систем, к которым можно применить понятие сложной системы. Наука о сложных системах – синергетика - находится в начале своего развития, поэтому что-то придется брать напрямую из житейского опыта и наблюдений. Здесь не место разворачивать подробную дискуссию о том, что такое «система», какая «система» является сложной и так далее, достаточно согласиться с тем, что к сложным системам относятся, скажем

- биосфера

- общество

- психика человека

- предприятие (фирма)

- наука

- город.

Характерной чертой тех сложных систем, которые нас будут интересовать, является процесс саморазвития - то есть, усложнение системы с течением времени, появление в ней новых связей, возникновение новых уровней организации наряду с чистой экспансией - простым количественным ростом. Необходимо отметить, что в любой сложной саморазвивающейся системе одновременно с развитием присутствует деградация - упрощение, отмирание, утеря части возможностей. При этом следует различать конструктивную деградацию частей системы, которые стали излишними ввиду полной замены их вновь приобретенными частями, и деструктивную деградацию, приводящую к потере системой своих возможностей без адекватного замещения. Ясно, что развитие системы без конструктивной деградации невозможно – новое практически всегда что-то замещает, и это замещенное «что-то» утрачивается. Чтобы различить конструктивную и деструктивную деградации, нужно понимать суть системы и видеть главное направление ее развития.

Из наблюдений следует, что сложные системы в своем развитии проходят разные фазы, переходящие друг в друга с течением времени. Эти фазы можно описать как количественный рост, стагнация, кризис (качественный скачок), деградация (разрушение).

С течением времени одна фаза развития сменяет другую, вплоть до окончательной деградации – любая сложная система может в итоге прийти к саморазрушению. Сейчас накоплено недостаточно данных для уверенного прогнозирования поведения систем, так что далеко не всегда можно предсказать, какой фазой сменится текущая и когда это произойдет. Не решен вопрос и о том, может ли саморазвивающаяся система существовать бесконечно долго и какие условия для этого необходимы. Можно лишь довольно точно определить, в какой фазе находится система в данный момент. Обычно процесс развития циклически проходит следующие стадии:

- Количественный рост

- Замедление количественного роста, стагнация

- Далее следует либо кризис, качественный скачок и новый виток развития, который начинается снова с количественного роста на качественно новой основе, либо стагнация постепенно переходит в деградацию системы и ее разрушение.

Я не буду пытаться как-либо доказывать или обосновывать вышеприведенные замечания о смене стадий развития – для интересующихся читателей существует, с одной стороны, молодая наука синергетика, в которой обоснования развития строятся на базе математических уравнений, и, с другой стороны, такие описательные науки как история и биология, которые наглядно демонстрируют стадийность развития. Для понимания дальнейшего будет необходимо лишь выделить признаки, характеризующие отдельные стадии развития.

Стадия количественного роста характеризуется тем, что на определенном длительном отрезке времени своего существования развитие системы можно связать с увеличением некоторых численных характеристик. Для каждой системы величина «длительного отрезка времени» будет разной, и способа предвычислить его пока нет - но интуитивной оценки обычно достаточно. На этой стадии нет никаких резких и значительных изменений в структуре системы и способах взаимодействия ее составляющих, поведение системы хорошо предсказуемо. Количественные параметры системы растут, как правило, в геометрической прогрессии, то есть происходит увеличение количества чего-либо в определенное число раз за заданный промежуток времени.

Кризис системы - это относительно быстрая перестройка структуры системы и взаимодействия ее составных частей. Обычно во время кризиса происходит разрушение старых связей между элементами системы, часто некоторое время система не существует вообще - она распадается на сумму своих элементов, которые действуют независимо, затем происходит объединение элементов в систему совершенно другой структуры, и в рамках уже новой структуры происходит поиск и установления новых связей. После кризиса вся система оказывается существенно другой, старые показатели количественного роста системы теряют всякий смысл, и возникают другие критерии, которых в старой структуре не было вовсе или они играли незначительную роль. Бывает кризис, при котором большая структура распадается на множество мелких, подобных себе, после чего возникает надсистема, в которой эти структурные единицы связаны уже совершенно по-другому.

Как правило, заранее посткризисные свойства и поведение системы предсказать не удается (если, конечно, эта система не имеет более развитых аналогов, уже прошедших аналогичный кризис) – кризис как раз и характеризуется тем, что вновь возникающие связи и формы либо вовсе отсутствовали в старой системе, либо играли в ней малозначимую роль и ничем не выделялись на фоне других, столь же малозначимых аспектов. Но сам кризис и примерное время его наступления вполне предсказуемы – достаточно проэкстраполировать тенденции количественного роста и найти момент их выхода за разумные рамки, ведь именно невозможность продолжения функционирования системы «по старым правилам» и вызывает в ней кризис. Кризис обычно наступает несколько позднее срока, предсказанного по экстраполяции, так как количественное развитие системы в предкризисной стадии замедляется.

В качестве примера рассмотрим автотранспортную ситуацию в Москве – проэкстраполировав кривые роста автомобильного парка и строительства дорог, легко найти точку, в которой суммарная площадь автодорог сравняется с суммарной площадью, занимаемой автомобилями- ехать будет просто физически некуда. Кризис наступит, понятно, чуть позже, так как по мере роста пробок покупать автомобиль и ездить будут несколько реже, и кривая скорости роста парка пройдет ниже, чем при простой экстраполяции. Но избежать кризиса уже не удастся, если не произойдет чего-либо неожиданного.

Деградация системы характеризуется постепенным снижением количественных показателей и утратой системой своих возможностей без адекватной замены новыми. С точки зрения перспектив системы деградация значительно опаснее кризиса, хотя известны кризисы, при которых глубина разрушения системы оказывалась закритической, и система быстро, «мгновенно» полностью распадалась.

Заслуживает упоминания факт различной устойчивости системы к внешним воздействиям на разных стадиях развития. Более всего система чувствительна к воздействию в предкризисный период, если воздействие как-то увязано с посткризисной ситуацией, и сразу после кризиса.

Сам пиковый момент кризиса обычно столь быстротечен, что отграничить воздействие, происшедшее строго в кризисный момент, не удается- воздействие продолжается с докризисного периода, оно обычно переходит в посткризисное. Если кризис допускает альтернативные посткризисные варианты функционирования, в результате малого воздействия в пред- и пост- кризисный период можно резко сместить вероятность выбора альтернатив. Действуя в связке с посткризисной ситуацией в предкризисное время, можно, обеспечить фиксацию (усиление) черт этого воздействия в послекризисное время. В качестве примера может служить, например, время принятия символики большинства государств – эти символы, в большинстве случаев, связаны с очередным «потрясением основ».

На других стадиях чувствительность системы к внешним воздействиям крайне низка- параметры воздействия должны быть сопоставимы с параметрами внутренних характеристик системы. Рекомендую моему читателю прочитать фантастическую повесть Александра Громова «Мягкая посадка» и оценить осуществимость воздействия, направленного на управляемую деградацию системы, как это описывает автор.

Несколько менее ясен вопрос об уровне, достигнутом системой в ее развитии и о сравнении уровней развития разных, даже аналогичных систем.

Системы различаются по уровню качественного и степени количественного развития. Количественное развитие отражает достигнутое расширение системы, накопление в стадиях количественного роста, качественное развитие отражает усложнение иерархии связей системе, связанной, как правило, с прохождениями кризисных фаз развития. Обычно появление нового уровня связано с кризисом системы, когда продолжение количественного роста блокируется недостаточной сложностью и иерархичностью докризисной структуры, при этом накопление, соответствующее «докризисным» структурным уровням, замедляется, а часть ранее накопленного на этих уровнях утрачивается.

Качественное развитие во многом «ценнее» количественного, хотя неправильно вовсе игнорировать количественные параметры при сравнении уровня развития систем.

В качестве критерия уровня развития системы можно использовать количество информации, необходимое для описания структуры системы, и иерархичность понятий, используемых при этом описании. Ограничением применимости этого критерия является то, что если система, которая строит информационное описание анализируемой, не имеет качественного преимущества или хотя бы равенства с описываемой, в описании не будут отражены качественные уровни системы, недоступные описывающей, и такая неполнота может привести к большим ошибкам в описании системы. Например, средний современный человек с точки зрения дикаря слаб, неразвит и плохо приспособлен к жизни- бегает плохо, охотиться не умеет, даже не знает, как и из чего делается каменный топор. Если человек собирается воздействовать на некую сложную систему, для успешного воздействия с предсказуемым результатом на основе понимания функционирования системы необходимо не просто накопление опыта, а соответствие качественного уровня развития психики человека уровню сложности связей в данной системе.

Некоторые системы имеют специальные средства профанного воздействия, допускающие целенаправленное предсказуемое воздействие на фунционирование системы без какого-либо понимания. Пример - практически все современные технические устройства, для управления которыми не нужно специальных знаний. Во всех остальных случаях профанные воздействия позволяют получать лишь статистически предсказуемые результаты- и то только в «лучшем случае».

Дата добавления: 2015-05-06