Азбука системного мышления

Запас, один усиливающий цикл и один балансирующий цикл обратной связи — так изменяются численность населения и величина промышленного капитала

Что будет происходить, если в системе на один и тот же запас влияют усиливающий и балансирующий циклы обратной связи? Это одна из самых важных структур, она часто встречается в реальной жизни. Помимо всего прочего, именно она описывает изменение численности населения и величины капитала в экономике.

Численность населения определяется усиливающим циклом, который описывает ее рост за счет рождаемости, и балансирующим циклом, который описывает ее уменьшение из-за смертности.

Если рождаемость и смертность постоянны (а в реальном мире так бывает редко), то поведение системы описать довольно просто. Население экспоненциально растет или же уменьшается, в зависимости от того, какая петля обратной связи сильнее: усиливающий цикл, ответственный за рождаемость, или балансирующий цикл, описывающий смертность.

Рис. 21. Численность населения зависит от усиливающего цикла, описывающего рождаемость, и балансирующего цикла, описывающего смертность

Например, в 2007 г. численность населения в мире составила 6,6 млрд человек, при этом коэффициент рождаемости обеспечивал примерно 21 рождение на тысячу человек в год (составлял 21 чел./тыс. в год). Коэффициент смертности составлял 9 чел./тыс. в год. Рождаемость была существенно выше смертности, и усиливающий цикл в системе был доминирующим. Если коэффициенты рождаемости и смертности останутся такими же, то ребенок, родившийся в 2007 г., к шестидесяти годам будет жить в мире с численностью населения вдвое большей, чем сейчас — это показано на рис. 22.

Рис. 22. Рост численности населения, если коэффициенты рождаемости и смертности останутся такими же, как в 2007 г. (21 чел./тыс. в год и 9 чел./тыс. в год соответственно)

Если в результате какой-нибудь страшной эпидемии коэффициент смертности резко увеличится, например, ди 30 чел./тыс., а коэффициент рождаемости останется прежним, в системе будет доминирующим уже другой цикл — описывающий смертность. В мире ежегодно будет умирать больше людей, чем рождается детей, и численность населения будет постепенно уменьшаться — это показано на рис. 23.

Поведение системы становится более интересным, если коэффициенты рождаемости и смертности со временем меняются. Когда ООН делала долговременные прогнозы изменения численности населения, предполагалось, что по мере промышленного развития стран средний коэффициент рождаемости будет уменьшаться (приближаясь к уровню воспроизводства, когда на одну женщину в среднем приходится 1,85 ребенка). До недавнего времени предполагалось, что коэффициент смертности тоже будет снижаться, однако медленнее, поскольку он и так невелик в большинстве стран мира. Однако из-за эпидемии ВИЧ/СПИДа теперь ООН выдвигает предположение о том, что рост ожидаемой продолжительности жизни в ближайшие 50 лет в ре-

Рис. 23. Уменьшение численности населения, если коэффициент рождаемости останется таким же, как в 2007 г. (21 чел./тыс. в год), а коэффициент смертности резко возрастет (до 30 чел./тыс. в год)

гионах, где распространены ВИЧ и СПИД, будет гораздо медленнее, чем оценивалось раньше.

Изменение потоков (рождаемость и смертность) вызывает изменение во времени величины запаса (численность населения), и график меняется. Если, к примеру, к 2035 г. рождаемость в мире снизится и сравняется со смертностью, и после этого соответствующие коэффициенты останутся неизменными, то численность населения стабилизируется (это показано на рис. 24). Рождение детей будет точно восполнять естественную убыль населения, установится динамическое равновесие.

Такое изменение в поведении называется обратимым доминированием циклов обратной связи. Доминирование — очень важное понятие в системном мышлении. Если один цикл доминирует над другим, он в большей степени определяет поведение системы. В системах зачастую бывает несколько конкурирующих петель обратной связи, работающих одновременно, но именно доминирующий цикл определяет поведение системы.

В нашем примере поначалу коэффициент рождаемости был больше коэффициента смертности, и доминировал

Рис. 24. Если рождаемость сравнивается со смертностью, численность населения стабилизируется