Азбука системного мышления

Медоуз Донелла

Вся Вселенная (или как минимум те ее части, которые человечество считает уже изученными) организована в виде подсистем, образующих подсистемы более высокого уровня, которые, в свою очередь, собираются в еще большие подсистемы. Каждая клетка печени — отдельная подсистема этого органа; сама печень — подсистема организма человека; человек может быть подсистемой в семье, спортивной команде, музыкальной группе и т. д. Все эти группы образуют подсистемы в городе или населенном пункте;

те, в свою очередь, — в стране, в глобальной социальной экономической системе, вписанной в еще более крупную систему — биосферу. Такое распределение систем

и подсистем по уровням и называется иерархией.

Корпоративные системы, военные системы, экологические системы, экономические системы, живые организмы -в иерархии всему найдется свое место. Ничего удивительного в этом нет. Если подсистемы вполне в состоянии заботиться о себе, регулировать и поддерживать собственное существование и при этом служить потребностям систем большего размера, а большие системы координируют и улучшают работу своих подсистем, то в результате возникает устойчивая эффективная структура, способная выдерживать внешние воздействия. И довольно сложно себе представить какой-либо другой способ упорядочивания систем и подсистем.

История о том, зачем во Вселенной нужна иерархия

Жили-были два часовых дел мастера — Хронос и Темпус. Оба делали точные часы, у обоих было много покупателей. Народ валом валил в часовые лавки, по телефону постоянно названивали новые клиенты, желающие сделать заказ. Но тем временем Хронос становился все богаче, а Темпус все беднее. А все потому, что Хронос открыл принцип иерархии. Каждые часы, которые делали Хронос и Темпус, состояли из примерно тысячи деталей. Темпус собирал их одну за одной, деталька к детальке, и если ему нужно было прерваться (например, чтобы ответить на телефонный звонок), то все, что было собрано к этому времени, рассыпалось на

отдельные части. Вернувшись от телефона к рабочему столу, Темпус начинал собирать те же часы заново. И чем больше клиенты звонили ему, тем сложнее было найти время, чтобы собрать часы от начала и до конца, не прерываясь.

Часы, которые собирал Хронос, были ничуть не проще, чем часы Темпуса, но он сначала собирал отдельные детальки, штук по десять, в более крупные детали, прочные

и надежные. Затем из десяти более крупных деталей он делал сборку, а из десяти сборок уже получались часы. Если даже Хроносу надо было прерваться для ответа на телефонный звонок, он терял лишь малую толику проделанной работы. В итоге он собирал часы гораздо быстрее, и труд его был куда эффективнее, чем у Темпуса.

Сложные системы могут возникать из более простых только в том случае, если промежуточные «детали» не рассыпаются, а наоборот, имеют устойчивые формы. Поэтому то, что получится в итоге, будет иметь иерархическое строение. Это объясняет, почему иерархических структур так много в природных системах. Среди всевозможных сложных форм только иерархические выдержали проверку временем и эволюционировали.*

Иерархия — выдающееся изобретение в системном мире, и не только из-за того, что она придает системам устойчивость и способность выносить внешние воздействия, но и потому, что благодаря ей уменьшается количество информации, которое каждая часть системы должна постоянно хранить и отслеживать.

В иерархических системах отношения внутри каждой подсистемы теснее и прочнее, чем отношения между подсистемами. Все части по-прежнему так или иначе

связаны со всеми, но прочность этих связей разная. Сотрудники университетской кафедры общаются друг с другом больше, чем с сотрудниками других кафедр и факультетов. Клетки печени плотнее взаимодействуют друг с другом, чем с клетками сердца. Если разные информационные связи внутри и между уровнями иерархии хорошо налажены, то запаздывания становятся минимальными. Никакой из уровней не оказывается заваленным информацией; система работает эффективно и обладает устойчивостью к внешним воздействиям.

•к

Пересказ из книги: Herbert Simon. The Sciences of the Artificial. Cambridge MA: MIT Press, 1969. 90-91 и 98-99.

Иерархические системы до определенной степени можно разложить на части, которые можно рассматривать как отдельные подсистемы. Эти подсистемы с их исключительно плотными внутренними информационными связями можно без особой натяжки считать отдельными системами. Когда иерархия разрушается, чаще всего это происходит по естественным границам подсистем. Очень полезно рассматривать системы с различных иерархических уровней — например, на уровне клеток или органов — и подробно изучать их по отдельности. Системные мыслители сказали бы, что применение редукционистского подхода в науке способно научить очень многому. Но при этом нельзя упускать из виду важные взаимосвязи между подсистемами на более высоких уровнях иерархии, иначе поведение системы может преподнести сюрпризы.

Если вы страдаете заболеванием печени, доктор может назначить лечение, не особенно обращая внимание на состояние сердечно-сосудистой системы или, к примеру, миндалин (если оставаться на том же иерархическом уровне), на особенности вашего характера и образа жизни (если подняться вверх на один-два уровня) или на строение молекул ДНК в ядре клеток печени (если спуститься вниз на несколько иерархических уровней). Но иногда надо отступить на несколько шагов, чтобы оценить всю иерархию в целом. Может быть, вы работаете на вредном производстве, и какие-то химические вещества приводят к повреждению печени. А может быть, это заболевание спровоцировано нарушением в строении ДНК.

Задумайтесь, какие изменения могут происходить со временем, — самоорганизующиеся системы могут достигать новых уровней иерархии и объединяться в одно целое. Раньше энергетические системы любой страны можно было разложить на отдельные составляющие, которые практически не зависели друг от друга. Теперь это не так. Люди, чье мышление эволюционировало медленнее, чем энергетика и экономика, могут быть неприятно удивлены тем, насколько сильно они теперь зависят от ресурсов, залегающих на одном конце света, и решений, которые принимаются на другим.

Существует множество примеров того, как самоорганизующиеся системы создают иерархические структуры. Частный предприниматель, столкнувшись с тем, что работы для одного слишком много, нанимает себе помощников. Маленькая, неформальная, некоммерческая организация в какой-то момент набирает столько членов и привлекает такой бюджет, что неизбежно потребуется кто-то, кто будет поддерживать порядок. Группа делящихся клеток приобретает специализированные функции и создает разветвленную сердечно-сосудистую систему, которая отвечает за доставку питательных веществ всем остальным клеткам, и не менее разветвленная нервная система координирует их работу.