Кажется, быть «устойчивыми» сейчас стремятся все, от городов до стартапов. Что вообще значит это слово, какой признак описывает и действительно ли гарантирует стабильность, которую мы все ищем? Ответ — в книге «Системное мышление. Как создавать и улучшать системы в бизнесе и жизни» Донеллы Медоуз, которая выходит в издательстве «Миф».
Устойчивость
Если систему сковать путами постоянства, она может потерять способность эволюционировать.
К. С. Холлинг, эколог
Определений понятия «устойчивость» много. Они зависят от того, в какой области знаний его используют: инженерии, экологии или системологии. Нам подойдет обычное определение из словаря: «Способность возвращаться в исходную форму, положение и так далее после сжатия или растяжения. Упругость и эластичность. Способность быстро восстанавливать силы, душевное равновесие, хорошее настроение или возвращаться в любое иное состояние». Устойчивость — это мера, определяющая способность системы выживать и сохраняться в изменчивой среде. Противоположность устойчивости — жесткость и ригидность.
Устойчивость системы возникает благодаря разнообразию ее структуры, включающей множество цепей обратной связи, которые способны восстанавливать систему различными путями даже после значительных изменений. Достаточно лишь одного балансирующего цикла обратной связи, чтобы восстановить систему. Устойчивость обеспечивают несколько таких циклов, действующих через различные механизмы в разные периоды времени по принципу резервирования (то есть если один из механизмов не справляется со своей задачей, то в дело вступает другой).
Набор циклов обратных связей, способных восстанавливать или заново выстраивать обратные связи, — это проявление устойчивости на еще более высоком уровне, или метаустойчивость, если можно так выразиться. Даже метаметаустойчивость не что иное, как следствие наличия цепей обратных связей, которые могут обучаться, создавать, проектировать и развивать все более и более сложные восстанавливающие структуры. Системы, способные на такое, называются самоорганизующимися, и это следующая удивительная характеристика систем, к которой мы переходим.
Человеческий организм — это поразительный пример устойчивой системы. Он способен оказывать сопротивление тысячам видов различных внешних возбудителей заболеваний, выдерживать значительные перепады температур и использовать для питания множество разнообразных продуктов, перераспределять кровообращение, затягивать раны, ускорять или замедлять метаболизм, а также в определенной степени компенсировать отсутствие или повреждение некоторых своих частей. Прибавьте к этому самоорганизующийся интеллект, который способен учиться, социализироваться, создавать технологии и даже трансплантировать органы, и перед вами предстанет потрясающе устойчивая система, хотя и не бесконечно устойчивая, так как по крайней мере на данный момент ни один человеческий организм, наделенный интеллектом, не смог добиться такой устойчивости, чтобы в конечном счете спасти себя или другой организм от смерти.
Ограничения по устойчивости систем существуют всегда.
Экосистемы также отличаются большой устойчивостью. Они включают в себя множество биологических видов, контролирующих друг друга, перемещающихся в пространстве. Численность особей увеличивается или уменьшается с течением времени в зависимости от погодных условий, наличия питательных веществ и влияния человеческой деятельности. Популяции и экосистемы также способны учиться и эволюционировать благодаря своему невероятно богатому генетическому разнообразию. При отсутствии ограничений по времени они могут создать абсолютно новые системы. Популяции используют преимущества новых возможностей для обеспечения своей жизнедеятельности.
Устойчивость не надо путать со статичностью или неизменностью во времени. Устойчивые системы могут быть очень динамичными. Краткосрочные колебания или периодические резкие изменения, постепенные сукцессии (длительные циклы смены сообществ), достижение климакса (относительно устойчивое сообщество, завершающее ряд сукцессий) и упадок могут быть проявлением нормального состояния системы, которая благодаря упругости способна восстанавливаться.
И наоборот, системы, в которых с течением времени не происходят изменения, могут быть неустойчивыми. Это различие между статической стабильностью и устойчивостью к внешним воздействиям очень важно. Статическую стабильность можно наблюдать и даже измерить, фиксируя еженедельно или ежегодно параметры системы и оценивая их изменение. Устойчивость к внешним воздействиям очень сложно заметить, если не выходить за пределы системы, не перегружать ее, не нарушать уравновешивающие связи или не повреждать структуру системы. В связи с тем, что устойчивость не так очевидна, если не иметь полного видения системы, люди часто жертвуют ею ради достижения стабильности, или продуктивности, или ради других более явных характеристик системы.
— Введение коровам генно-модифицированного гормона роста крупного рогатого скота повышает их удойность, при этом пропорциональное увеличение количества потребляемой ими пищи не наблюдается. Этот гормон направляет часть метаболической энергии коров на образование молока вместо выполнения других функций организма. (Веками животноводы делали то же самое, но в меньшей степени). Но за увеличение удойности приходится платить снижением устойчивости. Коровы становятся более подверженными заболеваниям, сильнее зависят от качества ухода со стороны человека, меньше живут.
— Своевременные поставки продуктов на предприятия розничной торговли или запасных частей производителям уменьшают нестабильность запасов, связанную с хранением, снижая затраты во многих отраслях. Однако применение метода поставок «точно в срок» приводит к тому, что производственная система становится более чувствительной к перебоям в доставке топлива, интенсивности транспортного потока, компьютерным поломкам, наличию рабочей силы и другим возможным затруднениям.
— Сотни лет интенсивного лесоустройства в Европе постепенно привели к тому, что естественные экосистемы заменили насаждения одинаковых по возрасту и виду деревьев, часто завезенных из других природных зон. Эти леса используют для быстрого получения неограниченного количества древесины и целлюлозы. Однако в них нет взаимодействия между многочисленными видами, извлекающими различные питательные вещества из почвы и выделяющими их обратно, и такие леса утратили свою устойчивость и стали особенно уязвимы к новому виду неблагоприятного воздействия — промышленному загрязнению воздуха.
Многие хронические заболевания, такие как рак или болезни сердца, возникают вследствие нарушения механизмов устойчивости, которые восстанавливают ДНК, поддерживают эластичность кровеносных сосудов или контролируют деление клеток. Причиной экологических катастроф во многих местах также выступает потеря устойчивости, вызванная тем, что некоторые биологические виды искусственно удаляются из экосистем, нарушается химический и биологический состав почв или накапливаются токсины. Различные крупные организации, от корпораций до правительственных учреждений, теряют устойчивость просто потому, что механизмам обратных связей, через которые они получают информацию и отвечают внешнему миру, приходится преодолевать слишком много этапов, запаздываний и искажений. (Более подробно об этом вы узнаете, когда мы перейдем к описанию иерархических структур).
В моем понимании устойчивость — это некая плоскость, на которой системы могут безопасно функционировать в нормальном режиме. Устойчивая система располагается на большой плоскости, где много места для различных передвижений и мягкие, эластичные границы, от которых она будет отталкиваться и возвращаться в свое естественное состояние всякий раз, когда приблизится к опасной черте. Когда система теряет свою устойчивость, эта плоскость сокращается, а защитные стены становятся более низкими и менее эластичными, система балансирует на грани, рискуя нарушить свои границы при каждом движении. Потеря устойчивости может произойти неожиданно, так как обычно система уделяет намного больше внимания своей деятельности, а не тому пространству, в пределах которого она действует. А в один прекрасный день, выполняя какое-нибудь действие, как и сотни раз до этого, она вдруг рухнет.
Системами необходимо управлять для того, чтобы обеспечить не только их продуктивность или стабильность, но и устойчивость — способность выдерживать внешние воздействия, восстанавливаться после них и возвращать себе исходное состояние.
Понимание принципов действия механизмов устойчивости позволяет находить способы сохранения или развития способностей системы восстанавливаться. Именно поэтому поощряется создание естественных экосистем, в которых хищники контролируют количество мелких животных, наносящих вред сельскому хозяйству. Именно поэтому возникло комплексное медицинское обслуживание, которое подразумевает не только лечение болезней, но и стимулирование внутренней сопротивляемости организма. Именно поэтому программы помощи малоимущим не только предусматривают предоставление еды или денежных средств, но и способствуют изменению тех условий, которые мешают людям самостоятельно обеспечивать себя продуктами и зарабатывать деньги.
