Азбука системного мышления

В структуре системы водоснабжения запасы, потоки воды и их физическое расположение могут оказывать огромное влияние на работу всей системы. Дорожная система Венгрии спланирована и построена таким образом, что проехать из одной части страны в другую можно только через Будапешт, соответственно, в городе значительно вырос уровень загрязнения воздуха и появились пробки. Исправить эту ситуацию, только взяв под контроль состав воздуха, поставив дополнительные светофоры или введя ограничение скорости, вряд ли получится.

Единственный способ исправить систему, которая спроектирована с ошибками, — это перестроить ее, если возможно. Эмори Ловинс и его команда из Института Роки-Маунтин[11], изучая проблему энергосбережения, совершили чудо. Они получили великолепные результаты, просто выпрямив изогнутые трубы и увеличив диаметр слишком маленьких. Если бы мы осуществили аналогичные модификации во всех зданиях Соединенных Штатов, то могли бы закрыть многие электростанции.

Часто физическое восстановление — самый медленный и самый дорогой способ что-то изменить в системе. Некоторые структуры, имеющие запасы и потоки, изменить нельзя вообще. «Бэби-бум» — всплеск рождаемости — в США сначала вызвал увеличение нагрузки на систему образования начальной школы, затем на средние школы, затем на колледжи, затем на рабочие места и на жилье, и теперь мы решаем проблему пенсионного обеспечения этого поколения. Мы мало что можем с этим поделать, потому что пятилетние дети становятся шестилетними, а 60-летние взрослые становятся 65-летними пенсионерами. Этот процесс предсказуем, и остановить его нельзя.

То же самое можно сказать и о времени жизни молекул хлорфтор­углеродов, разрушающих озоновый слой, о скорости, с которой загрязняющие вещества вымываются из водоносных горизонтов, о том, что замена неэффективного автопарка занимает от десяти до двадцати лет.

Физическая структура в системе очень важна, но редко становится точкой влияния, потому что в ней, как правило, слишком сложно что-то изменить. Но если система правильно спроектирована, точки влияния заложены в систему. Когда система уже выстроена, воздействовать на нее можно, лишь понимая ее ограничения и выявляя узкие места. Использовать систему нужно с максимальной эффективностью, не допуская отклонений, которые могут снизить ее производительность.

9. Запаздывания: время отклика на изменение системы

Запаздывания в циклах обратной связи — основной фактор, определяющий поведение системы. Именно они вызывают колебания системы. Если для достижения своей цели вы пытаетесь пополнить запасы (например, материально-производственные запасы на складе), но получаете информацию о состоянии запасов с задержкой, то не приблизитесь к ней. Точно так же и в другом случае: информация поступает вовремя, но вы на нее не реагируете или реагируете с запаздыванием. Например, чтобы построить электростанцию, понадобится несколько лет, срок ее эксплуатации — тридцать лет. При таких запаздываниях невозможно построить необходимое количество электростанций, чтобы обеспечить быстро меняющийся спрос на электроэнергию. Прилагая огромные усилия и выделяя сред­ства на прогнозирование, электроэнергетическая отрасль почти во всем мире все равно подвергается сильным колебаниям: не реализует избыточные мощности или испытывает нехватку ресурсов. Система просто не в состоянии реагировать на краткосрочные изменения, когда в ней происходят такие длительные запаздывания. Вот почему огромные системы централизованного планирования, такие как в Советском Союзе или General Motors, обязательно функционируют плохо.

Зная, что запаздывания важны, мы видим их повсеместно. Например, разница между временем, когда загрязняющее вещество сбрасывается на землю, и тем, когда оно попадает в грунтовые воды; или промежуток между рождением ребенка и временем, когда этот ребенок сам готов стать родителем; или период между первым успешным испытанием новой технологии и моментом ее внедрения; или время, затрачиваемое на то, чтобы цена адаптировалась к дисбалансу спроса и предложения.

Решающее значение имеет запаздывание в скорости изменения запасов, управляемых обратной связью. Слишком короткие вызывают резкие колебания, амплитуда которых скачкообразно меняется в ответ на задержку ответа. Слишком большие запаздывания, в зависимости от их длительности, вызывают затухающие, непрерывные или устойчивые колебания. Длительные задержки в системе с пороговым значением опасны тем, что система перейдет его и выйдет из строя.