Азбука системного мышления

Система — совокупность элементов или частей, организованных и взаимосвязанных в структуру, которая создает характерные модели поведения, часто называемые «назначением» или «целью».

Субоптимизация — поведение, обусловленное доминированием целей подсистем, которые начинают преобладать над общими целями системы.

Усиливающий цикл обратной связи — усиливающий или увеличивающий цикл обратной связи, также известный как «цикл положительной обратной связи», поскольку он усиливает изменения, не меняя их направления. Такие циклы могут быть как вредными, так и полезными.

Устойчивость (упругость) — способность системы восстанавливаться (возвращаться к предыдущему состоянию) после внешних воздействий.

Цикл (петля, контур) обратной связи — механизм, позволяющий изменять входящие и исходящие потоки в зависимости от изменения уровня запаса. Это замкнутая на запасе цепочка причинно-следственных связей, которые функционируют через набор решений и действий, зависящих от значения запаса.

Краткое изложение системных принципов

Системы

● Система больше, чем сумма ее частей.

● Многие связи в системах осуществляются через потоки информации.

● Наименее очевидно выраженная часть системы — ее назначение (функция) или цель — часто становится главным фактором, определяющим поведение системы.

● Структура системы определяет ее поведение. Поведение системы проявляется в виде ряда событий во времени. 

Запасы, потоки и динамическое равновесие

● Запасы отражают характер изменения потоков внутри системы.

● Если сумма входящих потоков превышает сумму исходящих потоков, уровень запаса будет расти.

● Если сумма исходящих потоков превышает сумму входящих потоков, уровень запаса будет падать.

● Если сумма входящих потоков равна сумме исходящих потоков, уровень запаса не изменится; система будет находиться в состоянии динамического равновесия.

● Уровень запаса может быть увеличен за счет уменьшения скорости исходящего потока или увеличения скорости входящего потока.

● Запаздывания в изменении запаса могут служить в системах буфером или амортизатором.

● Запасы позволяют входящим и исходящим потокам быть независимыми друг от друга. 

Циклы (петли) обратной связи

● Цикл обратной связи представляет собой замкнутую цепочку причинно-следственных связей, связанных с запасом, которые реализуются через наборы решений, действий или физических законов, зависящих от величины запаса.

● Уравновешивающие циклы обратной связи — это стремящиеся привести к равновесию или целенаправленные структуры в системах, обеспечивающие одновременно их стабильность и сопротивляемость изменениям.

● Усиливающие циклы обратной связи усиливают сами себя, что приводит к экспоненциальному росту или полному разрушению системы с течением времени.

● Информация, получаемая через цикл обратной связи, даже если эта связь нематериальная, может влиять только на поведение системы в будущем. Сигнал нельзя доставить достаточно быстро, чтобы немедленно изменить поведение системы, определяемое воздействием текущей обратной связи.

● Чтобы поддерживать уровень запаса неизменным и компенсировать входящие и исходящие потоки, балансирующий цикл обратной связи должен иметь четко поставленную цель, влияющую на величину запаса. В противном случае процесс обратной связи не достигнет цели или превысит необходимые показатели.

● Системы с одинаковыми структурами обратной связи ведут себя схожим образом. 

Обратимое доминирование, запаздывания и колебания

● Сложное поведение систем часто возникает в результате смены доминирующих циклов обратной связи, то есть доминирующим становится то один цикл, то другой.

● Запаздывания в балансирующем цикле обратной связи вызывают в системе колебания.

● Изменение величины запаздывания может сильно повлиять на поведение системы. 

Сценарии поведения систем и имитационные модели

● Модели системной динамики дают возможность создавать различные сценарии поведения системы в будущем и отвечать на вопрос «что, если?..».

● Практическая польза от создания модели зависит не от того, насколько реалистичны сценарии развития системы (поскольку никто не может знать этого точно), а от того, насколько реалистичны примеры поведения системы. 

Ограничения в системах

● Физические экспоненциально растущие системы должны иметь как минимум один усиливающий цикл обратной связи, приводящий к их росту, и по меньшей мере один балансирующий цикл, ограничивающий его, поскольку ни одна система не может бесконечно расти в конечной среде.

● Невозобновляемые ресурсы ограничены величиной запасов.

● Возобновляемые ресурсы ограничены скоростью их добычи и воспроизводства. 

Устойчивость, самоорганизация и иерархия

● У устойчивости всегда есть пределы.

● Управляя системами, следует учитывать не только их производительность или стабильность, но и устойчивость.

● Многие системы обладают свойством самоорганизации — способностью структурировать себя, создавать новые структуры, учиться, изменяться и порождать многообразие.