Развитие творческого мышления и интеллекта

ОТСЛЕЖИВАНИЕ ЗАМКНУТЫХ ЦИКЛОВ"
Что такое система?
* Система -- это объект, который поддерживает свое существование и выполняет определенные функции как единое целое благодаря взаимодействию его составляющих. Поведение различных систем зависит не столько от специфики их элементов, сколько от того, каким образом эти элементы между собой связаны. Следовательно, можно понять принципы работы многих систем, изучив особенности функционирования одной аналогичной им системы.

* Системы могут служить элементами включающих их систем и сами в свою очередь состоять из более мелких подсистем.

* Свойства системы -- это свойства целого. Ими не обладает ни один из элементов. Чем более сложной является система, тем сложнее предсказать ее системные свойства. Системными их называют потому, что они проявляются лишь тогда, когда начинает действовать вся система.

* Разложение целого на части называется анализом. Посредством анализа приобретаются знания. Построение целого из частей называется синтезом. Благодаря синтезу вы получаете понимание. Когда вы разбираете систему на части и начинаете их анализировать, система теряет свои свойства. Чтобы понять систему, необходимо рассматривать ее как единое целое.

* Составная сложность (detail complexity) означает, что система состоит из сравнительно большого количества различных элементов.

* Динамическая сложность (dynamic complexity) означает наличие сравнительно большого количества возможных связей между элементами, чему причиной то, что один и тот же элемент может находиться в нескольких различных состояниях.

* Каждый элемент системы может оказывать влияние на всю систему.

* Если изменить один элемент, всегда возникает побочный эффект.

* Любая система оказывает сопротивление изменению, потому что связаны между собой ее элементы. Если же система все-таки поддается изменению, и при этом изменение достаточно резкое, оно может угрожать самому ее существованию. В идеале, если выявить схему работы системы, можно минимальными усилиями добиться в ней максимальных изменений. В этом состоит принцип рычага.

Циклическое мышление
* Системный подход -- это не прямолинейное, а циклическое мышление. Связи между элементами образуют циклы обратной связи. Обратная связь -- выходной сигнал системы, поданный на ее вход, или прошедшая цикл обработки информация, используемая на следующем шаге.

* Существуют два вида обратной связи.

Усиливающая обратная связь возникает, когда изменения в системе возвращаются на вход системы и усиливают первоначальное изменение, приводя к еще большим изменениям в том же направлении. Система удаляется от начального состояния с возрастающей скоростью.

Усиливающая обратная связь может привести к бесконтрольному экспоненциальному росту.

Уравновешивающая обратная связь возникает, когда изменения во всей системе вызывают уменьшение первоначального изменения и тем самым ослабляют общий эффект. Уравновешивающая обратная связь поддерживает систему в устойчивом состоянии и вызывает сопротивление системы попыткам в нее вторгнуться с целью изменения.

* У каждой системы имеется своя цель, если даже эта цель заключается только в самосохранении. Цель системы -- ее оптимальное состояние, а именно условия, при которых система будет находиться в покое или равновесии. Уравновешивающая обратная связь сокращает различие между текущим состоянием системы и тем состоянием, в котором ей "следует быть". Она ведет систему в направлении к цели.

Упреждающая связь возникает, когда ожидание или программирование будущего оказывает влияние на настоящее, что в пределе создает самоосуществляющееся или саморазрушающееся пророчество.

Для работы систем характерна задержка во времени между причиной и следствием -- то время, которое требуется для полного завершения цикла обратной связи. Чем сложней система, тем больше может понадобиться времени, чтобы проявилась обратная связь. Если не принимать в расчет обратную связь, это может привести к перегрузке системы вплоть до ее разрушения.

Стержень системы: обратная связь

В основе системного подхода лежит способ мыслить циклически, а не линейно. Все элементы системы непосредственно или опосредованно взаимосвязаны, поэтому изменение одного из элементов оказывает влияние на все остальные. Эти остальные элементы тоже изменятся, и эти изменения в свою очередь тоже вызовут изменения в первом элементе. Он начнет реагировать на эту волну обратного влияния. Следовательно, первоначальное воздействие возвращается к исходному элементу в уже измененном виде, замыкая цикл, а не распространяясь только в одном направлении. Этот цикл называется циклом обратной связи. Если два элемента связаны между собой, то воздействие может распространяться в обоих направлениях, как в линии телефонной связи: вы можете позвонить своему другу, то он точно так же может позвонить вам. Обратная связь -- это выходной сигнал системы, поданный на ее вход, или же возвращение информации на следующем этапе ее передачи.

Весь наш жизненный опыт состоит из циклов обратной связи, хотя мы, как правило, представляем его в виде одностороннего воздействия. Проведите такой эксперимент. Кончиком указательного пальца коснитесь того места, где расположена точка в конце данного предложения. Только что вы продемонстрировали цикл обратной связи. Как именно? Повторите то же самое движение, но уже с закрытыми глазами. Вы промахнетесь. Чтобы попасть в цель, ваши глаза должны постоянно сообщать вам информацию о взаимном расположении пальца и точки. Вы постоянно совершаете незначительные мимолетные отклонения и контротклонения, корректирующие перемещение пальца по направлению к точке на всем пути его движения. Их можно было бы заметить при высокоскоростной съемке. Закрыв глаза, вы сразу убеждаетесь в том, что попадание пальцем в точку происходит вовсе не так, как попадание стрелой в цель, когда вы, единожды прицелившись, отправляете стрелу по направлению к мишени, и далее от вас ничего не зависит. В случае с пальцем ваши глаза постоянно отслеживают расстояние, разделяющее палец и цель, а ваши мускулы действуют так, чтобы сократить это расстояние. Вы можете провести такой же эксперимент с битой и мячом: попробуйте перед ударом закрыть глаза. Хотя удар наносится очень быстро, неотступное наблюдение за мячом имеет решающее значение. Вот почему спортивные тренеры не устают повторять: "Смотри на мяч!" Для человека единственным способом получения обратной связи для корректировки собственных действий является использование органов чувств: зрения, ощущений, вкуса, обоняния и слуха.

Мы воспринимаем обратную связь как последствия наших действий, подсказывающие, что именно делать на следующем этапе, при следующем шаге. Под "обратной связью" часто понимают реакцию как таковую (то есть реакцию на что угодно), но существенный момент заключается в том, что в данном случае это та ответная реакция на воздействие, которая оказывает влияние на следующий шаг, а это уже не что иное, как двусторонняя связь. Обратная связь -- это именно цикл, так что и мышление в терминах обратной связи необходимо циклическое.

"Обратной связью" нередко называют критику, но такое наименование уместно лишь в том случае, если критика вызывает соответствующие изменения в критикуемом. Ежегодный отчет о проделанной работе является типичной обратной связью, нацеленной на изменение работы сотрудника, либо подталкивая его к лучшим результатам, либо вызывая у него досаду и отбивая всякое желание думать о своей работе.

Выразительный пример обратной связи -- жажда. Задумайтесь о том, что происходит, когда вы начинаете испытывать жажду: у вас появляются неприятные ощущения, и вы тянетесь к стакану воды. После первых глотков вы ощущаете, что жажда немного отпустила, и пьете уже не так жадно. Вы продолжаете пить до тех пор, пока не утолите жажду, после чего останавливаетесь. Сама сила жажды устанавливает количество воды, которую необходимо выпить, а вода в этом количестве, в свою очередь, последовательно гасит жажду. Мы думаем об этом как об одноразовом действии, но при внимательном рассмотрении легко заметить циклическую взаимосвязь. Вам хватит единственного стакана, если вы будете точно знать заранее, сколько воды необходимо выпить, чтобы утолить жажду. Точно так же действует голод. Вы едите до тех пор, пока не исчезнет аппетит. Чувства голода и жажды являются элементами обратной связи внутри одной и той же системы -- вашего организма.

Теперь вспомните какой-нибудь разговор с другим человеком и мысленно замедлите его, чтобы шаг за шагом отследить, что именно происходило во время разговора. Вот вам пришло в голову, что сказать, и вы сказали. Ваш собеседник услышал произнесенные вами слова, которые вызвали у него собственные мысли, и он ответил. Вы отреагировали на его ответ. Ваш выходной сигнал -- это ваши слова и ваши жесты, ваш входной сигнал -- это речь и мимика вашего собеседника, и вы воспринимаете их с помощью своих глаз и ушей. Ваш выходной сигнал становится для вашего собеседника входным сигналом, который вызывает его ответ -- его выходной сигнал, который в свою очередь становится вашим входным сигналом: и так протекает весь процесс общения. Вы понимаете, что именно нужно сказать на следующем шаге общения, выслушав предварительно своего собеседника. Если же человек просто говорит, внимая лишь собственному голосу, и его не волнует реакция тех, кто его слушает, то очень скоро он становится скучным, а слушателей становится все меньше.

Обратная связь играет настолько существенную роль в нашей жизни, что когда мы не получаем ее непосредственно, то создаем ее сами. Поэтому если вы обещали мне позвонить и не позвонили, я могу расценить это как соответствующий сигнал обратной связи и прийти к выводу, что вы ко мне безразличны и не воспринимаете меня всерьез. Мы не можем не общаться, потому что даже отсутствие ответа воспринимаем как обратную связь, поскольку именно она занимает столь значительную часть во всем целом нашего жизненного опыта.

Еще пример: поездка на велосипеде. Для начала заметим, что вам необходимо постоянно крутить педали. Если вы будете сидеть неподвижно, то просто упадете. Во время поездки ваши глаза и чувство равновесия дают вам обратную связь, постоянно корректирующую положение вашего центра тяжести, чтобы вы могли поддерживать равновесие и продолжать поступательное движение. Тот, кто уже имеет навык езды на велосипеде, без труда едет по прямой, а новичок будет вилять из стороны в сторону, потому что он еще не так быстро реагирует на обратную связь и всякий раз норовит повернуть слишком резко. По мере накопления опыта вы начинаете меньше вилять, потому что увеличивается скорость вашей реакции, да и сами реакции начинают все более соответствовать ситуации. Ваши глаза и чувство равновесия формируют входной сигнал, выходным же сигналом являются движения рук и ног. Этот выходной сигнал (движения конечностей) изменяет состояние всей системы (велосипед с новичком в седле) и тем самым формирует новый входной сигнал (равновесие и направление).

Принцип обратной связи настолько прост и всеохватен, что мы, можно сказать, просто живем и дышим циклами обратной связи, воспринимая их как самоочевидность.

Мы можем также наблюдать работу циклов обратной связи в создаваемых нами машинах. Обратная связь -- это тот самый принцип, благодаря которому машины могут работать самостоятельно, без вмешательства человека. Машины, работа которых основана на обратной связи, оказываются более мощными, более управляемыми и не требуют постоянного внимания со стороны человека. Изобретение парового двигателя, например, внесло революционные преобразования в сферу технологии и послужило мощным импульсом индустриальному развитию, изменив наш образ жизни и условия труда. В настоящее время циклы электронной обратной связи стали движущей силой информационной революции, они составляют основу компьютеров и на них опираются все изобретения в области микротехнологий, начиная от посудомоечных машин и кончая космическими ракетами.

Чтобы увидеть простейшее устройство с механической обратной связью, которое вы используете каждый день, достаточно заглянуть в собственную ванную комнату. Поплавок поддерживает постоянный уровень воды в смывном бачке. Принцип работы этого механизма очень прост. Сравнительно большой полый поплавок лежит на поверхности воды и посредством рычага соединен с клапаном, который открывает или перекрывает сток. Спуская воду, вы открываете второе отверстие, через которое вода вытекает из бачка, уровень ее падает, и поплавок опускается. Тем самым он открывает первое отверстие, через которое вода вновь поступает в бачок. По мере наполнения бачка уровень воды в нем повышается, и поплавок поднимается. И чем выше он поднимается, тем сильнее он перекрывает входящий поток воды, так что, снова оказавшись на том первоначальном верхнем уровне, с которого мы начали свое описание, он полностью закрывает входное отверстие. Столь же простая, принципиально сходная система работает в вашем автомобиле, контролируя подачу топлива в двигатель через карбюратор. Нога водителя на акселераторе управляет клапаном, который так же автоматически управляется регулятором скорости -- устройством несколько более сложным.

Домашний терморегулятор -- еще один классический тип устройства с обратной связью. Вы устанавливаете нужную температуру. Тем самым вы задаете "целевое состояние" системы. Если температура в доме падает ниже этого уровня, что может определить термометр, то терморегулятор включает обогреватель воздуха. Обогреватель начинает производить тепло и повышать температуру. Как только стрелка термометра достигает заданного уровня, терморегулятор отключает обогреватель. Вы просто установили уровень, а все остальное система сделала сама. Такая система не сможет, однако, справиться с жаркой погодой, когда температура воздуха сама собой поднимается выше нужного уровня. Но чтобы решить эту проблему, достаточно установить еще один терморегулятор, который всякий раз, как в доме станет слишком жарко, будет включать кондиционер.

Вы когда-нибудь замечали такое совпадение: стоит только открыть холодильник -- ив нем как по заказу включается двигатель? Это объясняется тем, что открытая дверь впускает внутрь холодильной камеры теплый воздух. Внутренность камеры слегка нагревается, а поскольку терморегулятор настроен на поддержание низкой температуры, то он включает двигатель, чтобы охладить воздух в камере.

У нас есть свой, значительно более сложный терморегулятор, поддерживающий температуру нашего тела. Организм устанавливает температуру 36,6°С, и вы не в силах изменить эту установку. Когда наше тело нагревается, начинает происходить сразу несколько вещей. Мы начинаем потеть и терять тепло благодаря испарению с поверхности кожи. Кроме того, поверхностные кровеносные сосуды начинают расширяться, вследствие чего большее количество крови начинает достигать поверхности тела и интенсивно отдавать тепло окружающему воздуху. Оба эти процесса не поддаются нашему сознательному контролю и протекают как автоматические циклы обратной связи внутри нашего организма. Наше тело может выдержать лишь незначительные отклонения в обе стороны от нормальной температуры.

Усиливающая обратная связь

Обратная связь -- основа любой системы: нет обратной связи -- и нет системы.

Существуют два основных вида обратной связи:

1. Усиливающая обратная связь, -- когда изменения в системе в целом приводят к усилению первоначального изменения. Другими словами, изменение проходит через систему, производя еще большее изменение в том же самом направлении.

2. Уравновешивающая обратная связь, -- когда изменения в системе в целом приводят к ослаблению первоначального изменения.

Все системы, какими бы сложными они ни были, построены на замкнутых циклах обратной связи только этих двух видов.

Рассмотрим сначала усиливающую обратную связь. Ее часто не совсем точно называют "положительной", но это название не соответствует сущности такого типа связи, потому что, во-первых, его можно спутать с чем-то вроде похвалы, а во-вторых, оно создает впечатление, что связь такого рода хороша сама по себе, тогда как в действительности она может быть в самом деле полезной, а может оказаться сущим злом, если благодаря ей вся система неизбежно выходит из-под контроля: все зависит от того, что именно усиливается. Поэтому, чтобы избежать путаницы, мы и будем называть связь такого рода "усиливающей".

Усиливающая обратная связь подталкивает систему в том самом направлении, в котором она уже движется. В зависимости от начальных условий она может привести как к росту активности системы, так и к ее падению. В данном случае частью цикла усиливающей обратной связи является то или иное "вознаграждение", если эффект направлен на усиление того же самого поведения. Вознаграждением могут служить продвижение по службе, материальная выгода, моральное поощрение, подчеркнутое внимание или просто улыбка. Ваши действия, полученное за них вознаграждение и возобновленные действия составляют замкнутый цикл усиливающей обратной связи. Само же по себе вознаграждение не является усиливающей обратной связью, если только оно не ведет к усилению того же самого первоначального поведения.

Представьте себе снежный ком, скатывающийся с горы. По пути он собирает прилипающий к нему снег, и чем больше он становится, тем больше снега к нему прилипает, пока это движение не превращается в снежную лавину.

Вам никогда не приходило в голову, что и ваш банковский счет -- не что иное, как система? В нем проявляется усиливающая обратная связь. Представьте себе, что у вас на счету хранится 1000 $ под 10% годовых. За первый год такой капитал даст 100 $ прибыли и в целом составит 1100 $. За второй год эта сумма принесет 10% -- 110$, -- которые в сумме с предыдущим капиталом составят уже 1210 $. В следующем году прибыль еще возрастет. И чем больше будет возрастать сумма, тем большую прибыль она будет приносить, сама в свою очередь становясь все больше. Продолжая такие расчеты, легко обнаружить, что уже через семь лет вы удвоите свои сбережения и на вашем счету будет лежать сумма в 2000 $. И каждые следующие семь лет она будет удваиваться. Капитал в 1000 $, положенный на ваш счет в момент вашего рождения, к тому времени, когда вам исполнится двадцать один год, будет равняться 8000 $. Предоставленная самой себе усиливающая обратная связь ведет к так называемому экспоненциальному росту, суть которого в том, что скорость роста пропорциональна уже полученной величине, а период удвоения остается величиной постоянной. Такой процесс может начинаться сколь угодно медленно и незаметно, но, предоставленный самому себе, он неуклонно становится все сильнее, и его эффективность движется к обретению разрушительной силы.


Усиливающая обратная связь -- экспоненциальный рост

Курьезы экспоненциального роста

1. Если сложить страницу пополам, ее толщина удвоится. Чему будет равняться толщина страницы, если проделать эту операцию сорок раз?

2. Предположим, у вас есть пруд. У берега выросла кувшинка. Через некоторое время вы замечаете, что каждый день количество кувшинок удваивается. Начав с одного-единственного цветка, через месяц половина поверхности пруда оказывается сплошь покрытой кувшинками. Надо бы взяться за его расчистку, но в настоящий момент вы слишком заняты и предпочли бы к ней приступить в последний момент. Когда он наступит?

3. По преданию, игра в шахматы была придумана на Востоке тысячи лет назад как забава для царя. Взамен ее изобретатель попросил награду: одно зернышко риса на первое поле доски, два -- на второе, четыре -- на третье и так далее, каждый раз удваивая количество зерен. На шахматной доске 64 поля. Царь знал, что в его распоряжении сотни амбаров по всей стране, доверху полных риса, и недолго думая согласился. Было ли мудрым это решение?

Численность населения и экспоненциальный рост

При условии постоянства окружающих условий численность населения растет экспоненциально. В середине XVII в. население земного шара составляло примерно 0,5 млрд. человек. Оно продолжало расти и, если бы скорость роста оставалась постоянной, через 150 лет увеличилось бы вдвое.

Спустя 250 лет, в начале XX в., численность населения планеты превышала 1,5 млрд. человек, с периодом удвоения 140 лет. Скорость роста увеличивалась, потому что убывала смертность. В 1991 г. численность населения достигла 5,5 млрд. человек, рождаемость убывала немного быстрее, чем убывала смертность в предыдущие 20 лет, а прирост населения составлял 1,7%. Однако даже столь скромный, казалось бы, коэффициент дает в целом огромное увеличение численности благодаря значительности той цифры, которой население планеты достигло к настоящему времени: 2,4 млн. ежедневно, или 92 млн. в год (то есть с учетом показателей смертности).

Как только рождаемость превышает смертность, численность населения начинает расти экспоненциально. Когда количественные показатели рождаемости и смертности совпадают, эта численность остается постоянной, поскольку каждый год в этом случае рождается столько же человек, сколько и умирает. Когда же смертность превышает рождаемость, численность населения начинает убывать.

Рождаемость и смертность не одинаковы во всем мире: в одних странах численность население растет, в других убывает, а в третьих остается постоянной. Рост населения земного шара является результатом изменения населения во всех странах. Последние статистические сводки показывают, что вероятнее всего численность населения Земли достигнет пика -- 10,5 млрд. человек--в 2080 г. и затем начнет убывать.

Эти прогнозы основаны на предположении, что сохранится нынешняя тенденция: в мире в целом наблюдается падение рождаемости, а средняя продолжительность жизни в странах третьего мира увеличивается лишь на один год за десять лет.

Резюмируя, отметим, что усиливающая обратная связь вызывает изменения в том же направлении, что и первоначальное изменение. Если начальное изменение происходит в нужном направлении, при усиливающей обратной связи оно приносит огромные преимущества. А если начальное изменение оказывается вредным? Усиливающая обратная связь может усилить как вредные, так и полезные циклы.

Вновь возьмем для примера счет в банке или вложение капитала. Если вы вкладываете во что-либо деньги, усиливающий цикл обратной связи увеличит капитал, и тогда вы сможете вкладывать еще больше. Если вы не делаете инвестиций, то и капитал ваш не меняется. Но если вы занимаете деньги, то долги начинают расти удручающе быстро. Долг по кредитной карточке в 1000 $, взятый, к примеру, под 20% годовых, вырастет до 1200 $ к концу первого года и до 1400 $ к концу второго года. Менее чем за четыре года ваш долг удвоится, а за следующие четыре удвоится еще раз. Экспоненциальный рост означает постоянный период удвоения при любой начальной величине.

Метафоры усиливающей обратной связи

Приходилось ли вам когда-нибудь слышать такие выражения? Они обычно указывают на то, что мы имеем дело с усиливающей обратной связью:

* на гребне успеха

* в свободном падении

* жить по инерции

* катиться по наклонной плоскости

* засасывающая трясина

* чем дальше, тем страшнее

Но не следует забывать: ничто не длится вечно.

Усиливающая обратная связь не всегда приводит к взрывному экспоненциальному росту, но она всегда усиливает изменение в том же самом направлении. Возьмем процесс общения: порой оно вполне вписывается в цикл усиливающей обратной связи. Если вы начинаете с дружеских отношений, это примерно то же самое, что иметь некоторую сумму денег на счете в банке. Положительные чувства к партнеру будут доминировать, и вы оба будете получать удовольствие от встреч. Взаимное доверие ведет к еще большему доверию. Нейтральная в плане расположенности встреча подобна нулевому банковскому счету, она имеет тенденцию оставаться нейтральной, но если вы встали не с той ноги, то при встрече с предполагаемым партнером ситуация может резко ухудшиться. Теперь как цикл усиливающей обратной связи будет работать взаимная настороженность, от которой один шаг до подозрительности. Подозрительность, в свою очередь, перерастает в предубежденность, когда начинают неверно интерпретировать слова и действия партнера. При этом, как правило, чувствуют удовлетворение от того, что могут ответить тем же. Если цикл обратной связи предоставлен самому себе при указанных условиях, он может привести к обострению конфликта и вражде между людьми или даже к войне между нациями.

Другим примером усиливающей обратной связи, порождающей полезный цикл изменений, является накопление знаний и обучение. Знания -- объект нематериальный, но и их накопление с последующим применением управляется циклом усиливающей обратной связи. Чем больше мы знаем, тем больше мы способны узнавать, устанавливая связи с тем, что уже знаем. Мы способны как расширять, так и углублять свои знания.

Теперь об отрицательных, или разрушительных циклах. Предположим, утомленный в результате перегрузки менеджер не может полностью сосредоточиться на проекте. Это приводит к возникновению таких проблем, когда работу необходимо переделывать заново, что, в свою очередь, увеличивает перегрузку...

Недостаток времени здесь выступает в качестве цикла усиливающей обратной связи.

Примеры усиливающей обратной связи

Эти примеры вы можете дополнить почерпнутыми из собственного опыта.

коллективная солидарность

раковое заболевание

паранойя

звукоусилитель

рост живых клеток

рост населения

банковский счет под годовые проценты

накопление знаний

распространение слухов

уверенность в себе

эпидемия

ядерная реакция

паника

рост коралловых рифов

продвижение по службе

Уравновешивающая обратная связь

Ничто не растет вечно. В конце концов приводится в действие механизм обратной связи второго типа, которым рост ограничивается. Этот механизм называется уравновешивающей обратной связью. Такая связь противостоит изменению. Она возникает там, где изменение в одной части системы вызывает изменения во всех остальных частях, которые в свою очередь сдерживают или ограничивают первоначальное изменение, противодействуя ему. Это такие механизмы. которые сопротивляются изменению и поддерживают систему в равновесии, в противном случае усиливающая обратная связь могла бы просто разрушить систему.

Уравновешивающую обратную связь иногда Называют "отрицательной", но и в данном случае название не совсем точное. Во-первых, под "отрицательной обратной связью" часто понимают как попросту критику, а во-вторых, само слово "отрицательная" воспринимается как "плохая". Однако, опять-таки, сама по себе уравновешивающая обратная связь не является ни хорошей, ни плохой; констатация ее под этим наименованием просто означает, что система сопротивляется изменению. Она может как помогать, так и мешать нам -- все зависит от того, что мы хотим сделать. Когда вы хотите внести изменения в сложную систему, уравновешивающая обратная связь проявляется как "сопротивление". Если же вы намерены поддержать систему в зафиксированном состоянии, такая связь проявляется как устойчивость.

Множество циклов уравновешивающей обратной связи можно обнаружить в человеческом организме. Например, температура тела остается постоянной потому, что небольшая часть мозга, называемая гипоталамус, работает как терморегулятор. Как только он обнаруживает различие между температурой тела в данный момент и тем значением, которому она должна равняться, гипоталамус включает такие механизмы, которые сокращают это различие. Другие циклы уравновешивающей обратной связи регулируют пульс, кровяное давление и температуру тела в изменяющихся условиях внешней среды. Человек просто умер бы в считанные минуты, если бы в нем не функционировали -- причем с завидной надежностью и постоянством -- указанные механизмы.

Уравновешивающая обратная связь начинает действовать, когда возникает различие между текущим состоянием системы и тем состоянием, которое необходимо системе, чтобы сохранять равновесие.

Большинство примеров, представляют собой циклы уравновешивающей обратной связи. Жажда является сигналом о том, что возникло расхождение между наличным количеством жидкости в организме и тем количеством, которое ему необходимо для нормальной жизнедеятельности. Вы пьете, чтобы сократить это расхождение и восстановить равновесное состояние системы. Когда вы едете на велосипеде, как только ваши глаза и мускулы замечают слишком большую разницу между тем положением, в котором вы находитесь, и тем, которое необходимо, вы начинаете работать руками и ногами, чтобы как можно скорей свести к нулю замеченную разницу.

Уравновешивающая обратная связь имеет определенную цель -- сохранение устойчивости. Поэтому каждая система, имеющая своей целью прежде всего сохранение собственной устойчивости, содержит тот или иной механизмы уравновешивающей обратной связи, -- пусть даже цель системы состоит лишь в том, чтобы оставаться в том состоянии, в котором она находится в настоящий момент.

Механизм уравновешивающей обратной связи направляет систему к ее цели именно как системы, то есть в то состояние, в котором исчезнет необходимость в действии этого механизма и система будет оставаться в покое или в равновесии.

Уравновешивающая обратная связь всегда направлена на уменьшение различия между нужным и наличествующим положением системы. Как только возникает это различие, уравновешивающая обратная связь начинает подталкивать систему к нужному состоянию. И чем ближе система подходит к своей цели, тем меньшее различие улавливает обратная связь и тем ближе сама система к исходному покою или равновесию.

Следовательно, система должна "уметь измерять", иначе она не сможет определить разницу между тем, где находится, и тем, где ей следует быть. Такие измерения, осуществляемые самой системой, должны быть довольно точными, потому что в противном случае механизм обратной связи может включиться в тот момент, когда в нем не будет никакой необходимости. Например, если термометр в терморегуляторе сбит на несколько градусов, он будет включать обогреватель не вовремя. Джозеф однажды заметил на приборной доске своего автомобиля череду предупреждающих сигналов, которые тотчас гасли. Несколько месяцев спустя лампочка тормоза вновь загорелась и так и осталась гореть, на каковой случай в инструкции говорилось, что тормоза требуют неотложной проверки. Вернувшись с полпути домой и поставив автомобиль в гараж, Джозеф нашел тормоза в полном порядке, но электрическая сигнальная схема была нарушена и подавала сигнал об их повреждении.

Второе: измерительная система должна быть настроена на соответствующую условиям работы системы точность измерений. Так, например, если термометр в терморегуляторе улавливает отклонения в сотые доли градуса, он может включать и выключать обогреватель каждую минуту, потому что температура в помещении будет немного меняться даже если просто кто-нибудь войдет или выйдет. Если же, напротив, поставить термометр с крупномасштабным делением -- например, с шагом в пять градусов, -- то в случае понижения внутрикомнатной температуры вы успеете замерзнуть прежде, чем система включит обогрев. Каждая система должна производить измерения с той или иной необходимой степенью точности. Из опыта общения каждый может припомнить таких людей, которые, несмотря на ваш явно скучающий вид и демонстративную зевоту, будут упорно показывать вам свои семейные альбомы. С другой стороны, встречаются и такие чувствительные люди, которые воспринимают случайные замечания в их адрес как критику на грани издевательства, а всего лишь минутную рассеянность -- как преднамеренное оскорбление.

Любое общение, если оно сколько-нибудь плодотворно, организуется некой целью, к которой оно направлено, даже если мы эту цель не осознаем; в противном случае наши действия в этом общении были бы в лучшем случае спонтанными, то есть именно совершенно случайными. Мы всегда действуем с какой-нибудь целью, пусть даже тривиальной, происходит ли это на микроуровне, когда мы просто показываем куда-то указательным пальцем, или на макроуровне, когда мы строим планы на будущее. Мы можем не осознавать своих целей, изменять их или терпеть неудачу, но цели есть всегда. У каждого разговора есть своя цель, даже если она всего лишь в том, чтобы развлечься. Вы -- тот, кто совершает выбор собственных реакций, держа эту цель в голове. Не редко к нам в голову приходит какая-нибудь очень определенная цель, например продать что-нибудь другому человеку, убедить его в справедливости вашей точки зрения или заставить его сделать то, чего хотите вы. Мы подбираем свои слова и действия, ориентируясь на свою цель, а обратная связь, полученная от нашего собеседника, подсказывает нам, на верном ли мы пути. Так, если ваша цель -- совершить продажу, вы будете отслеживать проявления интереса со стороны покупателя, отвечать на его вопросы и поддерживать с ним всесторонний психологический контакт, на языке нейролингвистического программирования именуемый "раппорт".

Поскольку эта книга представляет собой тоже своего рода сообщение, ее создание происходило на фоне действия множества механизмов уравновешивающей обратной связи. Во-первых, в процессе написания действовала внутренняя уравновешивающая обратная связь, направленная на возможное улучшение книги, то есть ее перманентное изменение в процессе написания. Авторы пересматривали и переписывали ее несколько раз, чтобы сделать книгу более ясной и понятной и чтобы каждый ее элемент, каждый эпизод лучше подходил по смыслу и по стилю. Эти предложения, которые вы читаете в настоящий момент, с самого начала вообще не существовали в природе; в рукописи было нечто совершенно иное. Затем возникла внешняя уравновешивающая обратная связь со стороны других людей, прочитавших рукопись и сделавших свои замечания. Друзья и коллеги читали эти поправки, делали новые замечания, хвалили и предлагали свои идеи к возможному улучшению, которые позже учитывались в новых редакциях.

В формировании запасов товаров в бизнесе также задействована уравновешивающая обратная связь. На складе должно лежать достаточно много товара, чтобы удовлетворить потребности покупателей и не заставлять их ждать, но товара должно быть не слишком много, чтобы не загромождать склад и оставить место для всего ассортимента, так что фирма обычно вынуждена платить высокую цену за складские услуги. Поставки и спрос образуют основной цикл уравновешивающей обратной связи в экономике в целом. Когда какого-нибудь товара не хватает, а спрос на него превышает предложение, обратная связь сокращает потребность в нем двумя способами: путем повышения цены либо увеличением поставок на рынке и в торговой сети. Когда же предложение начинает превышать спрос, обратная связь повышает спрос путем снижения цены либо уменьшения поставок, увеличивая запасы на складах или приостанавливая производство.

Огромное количество уравновешивающих обратных связей поддерживает равновесие в окружающей нас среде. Естественная экологическая среда складывается в тропических лесах и в прериях, на коралловых рифах, в пустынях и на болотах. Животные, растения и простейшие микроорганизмы оказываются связанными между собой сложной системой циклов обратных связей. Все вместе они образуют обширную сеть, каждая часть которой поддерживает свое существование благодаря взаимосвязям с другими частями сети. Что кажется отрицательным явлением (то есть злом) с одной точки зрения, может оказаться необходимым условием сохранения равновесия всей экосистемы. Например, локальные пожары, возникающие в прерии, как ни парадоксально, по-своему полезны и даже необходимы. Огонь способствует прорастанию некоторых особенно чувствительных семян, он уничтожает старую сухую растительность, расчищает поверхность от молодых побегов деревьев и контролирует рост тех видов растений, которые оказываются нестойкими по отношению к действию огня. С точки зрения всего природного целого огонь ни много ни мало дает прерии новую жизнь. Трудности только укрепляют экосистему и делают ее более жизнеспособной.

В животном мире тоже нужны свои хищники, чтобы сохранять численность той или иной популяции. Хищники и жертвы образуют цикл уравновешивающей обратной связи. Например, канадские волки охотятся на американского лося, оленя и карибу (канадского оленя). Если зима достаточно мягкая, обилие пищи приводит к увеличению численности оленей. Однако некоторое время спустя среда обитания уже не может прокормить разросшееся стадо, и запасы пищи начинают убывать. По мере роста популяции увеличивается и число старых и больных особей. Они становятся легкой добычей волков, которые, в свою очередь, начинают жиреть от хорошей пищи. Но такие сытные обеды сокращают поголовье оленьего стада, в котором скоро остаются только здоровые и быстроногие животные. Охота становится делом более трудоемким, добыча -- не столь богатой, волки начинают поджимать животы, самые старые и больные из их числа первыми не выдерживают голода и подыхают, а жизнь оленьего стада становится более спокойной. Окружающая среда начинает восстанавливать запасы пищи, и цикл входит в новый круг. Больше оленей -- значит, больше волков, что в свою очередь значит меньше оленей; это влечет за собой уменьшение численности волков, что приводит к росту популяции оленей. Волки помогают поддерживать численность оленей на том уровне, который может выдержать окружающая среда, а олени тем же отвечают волкам. В этом и состоит "цель" данной конкретной системы, хотя такая цель никак не может быть целью отдельно взятого оленя или волка, если бы даже они смогли ее осознать как важнейшую. Она может быть слишком жестокой по отношению к отдельному животному, но она поддерживает общий баланс в природе, позволяющий выживать обоим видам.

При нарушении общего баланса страдают и хищники, и их потенциальные жертвы. Например, плоскогорье Колорадо в Аризоне может прокормить примерно 40 000 оленей. Охотники нанесли серьезный урон стаям хищников (волкам, пумам и койотам), и численность популяции оленей быстро перескочила за 50 000. Но для такого поголовья стало не хватать пищи. Вконец оголодавшие животные стали поедать все, даже обгладывать кору на деревьях. Когда же и этого не осталось, 40 000 оленей погибли от голода.

В качестве еще одного примера уравновешивающей обратной связи можно назвать болезнь. Когда мы утомлены или ослаблены длительным напряженным трудом, мы более подвержены болезни, и тогда нам необходимо отдохнуть несколько дней, чтобы наш организм восстановился и мы могли продолжить свою работу. Стресс, который, согласно многочисленным исследованиям, ослабляет иммунитет, является тем сигналом, с помощью которого наш организм сообщает нам о различии, которое он замечает между текущим состоянием и своей целью -- поддерживать себя в нормальном рабочем состоянии. Болезнь заставляет нас отключиться от всего на несколько дней, а затем вернуться к работе с новыми силами. Так что болезнь иногда является пусть незваной, но полезной уравновешивающей обратной связью.

Такая же уравновешивающая обратная связь -- процесс выздоровления. Организм чувствует различие между текущим состоянием и тем состоянием, в котором ему следует быть, и начинает действовать так, чтобы сократить это различие, способствуя сворачиванию крови и заживлению раны, формируя ткани шва и мобилизуя иммунную систему на борьбу с антителами.

Ни человек, ни человеческое общество, ни любая экосистема не смогли бы выжить без уравновешивающих обратных связей. Они являются тем связующим фактором, который удерживает все эти системы от распада.

Примеры уравновешивающей обратной связи

Вот примеры циклов уравновешивающей обратной связи. Некоторые из них довольно сложны к содержат множество подсистем, однако в основе работы каждого из них лежит уравновешивающая обратная связь. Сможете ли вы указать другие примеры?

Механические системы
* автоматический регулятор скорости автомобиля ("круиз-контроль")

* автоматический регулятор давления в паровом двигателе

* воздушный кондиционер

Системы в человеке
· температура тела

· голод

· жажда

· боль

· процентное содержание сахара в крови

· кровяное давление

· дыхание

· заболевание

· кашель

· сон

· выздоровление

· занятия письменностью

* управление автомобилем

* езда на велосипеде

* Экологические системы

* хищники и жертвы

* пища и равновесное состояние популяции

Социальные системы
* выборы

* спрос и предложение на рынке

* подоходный налог

Бизнес
* забота о покупателе

* осуществление руководства

* регулирование ассортимента

* продажа

* установление расценок

* психология коллектива

* маркетинг

Обратная связь с будущим

Как правило, обратная связь формирует цепочку причин и следствий, в которой каждое действие оказывает влияние на все последующие. Например, жажда заставляет нас пить, а выпив воды, мы чувствуем, как жажда ослабевает. Или, например, в общении: наши слова заставляют собеседника отвечать, а его ответ, в свою очередь, вызывает следующую нашу реакцию. Или, скажем, падение температуры, заставляющее терморегулятор включить печь, отчего температура повышается, и терморегулятор вновь отключает печь. Причины и следствия по кругу сменяют друг друга, и то, что было причиной с одной точки зрения, оказывается следствием с другой. Причина в настоящем порождает следствие в будущем.

Имеется любопытная разновидность обратной связи -- так называемая упреждающая связь (feedforward). Этот своеобразный эффект коренится в человеческой склонности прогнозировать будущее и возникает тогда, когда ожидаемое событие, которое еще не произошло, уже вызывает к бытию в настоящем, причем именно по принципу причинной обусловленности, другое событие, которое иначе вообще не имело бы места. То есть в данном случае будущее оказывает влияние на настоящее. Например, если вы ожидаете провала, то, скорее всего, его и получите. Здесь на бессознательном срабатывает некая психологическая установка: стоит ли стараться, если все равно нет никакой надежды на успех? Совершенно сходным образом, если вы настраиваетесь на успешный исход, ваша энергия и оптимизм помогают вам и повышают ваши шансы. Ничто так не влечет к успеху, как сам успех. (И ничто так не настраивает на провал, как сам провал.)

Наши ожидания и тревоги, опасения и надежды способствуют формированию именно того будущего, которое мы себе представляем. Так что нет более верного способа обеспечить себе нескончаемый тоскливый день, чем убедить себя заранее в серости бытия, заранее ожидать худшего, проигрывая это худшее у себя в голове и убеждая себя, будто вам известно все, что сегодня будет. В таком случае, поскольку вы уже "знаете", что день будет полон скуки, вы убежите в мир грез и постараетесь как можно быстрее разделаться со всеми делами, чтобы приблизить счастливый момент окончания рабочего дня. Если к тому же вы будете беспрестанно сравнивать происходящее вокруг с теми моментами вашей жизни, когда все было значительно лучше, тогда уж наверняка день сложится в полном соответствии вашим ожиданиям. Напротив, чтобы наполнить день радостью, подумайте о том, что ждет вас сегодня, с удовольствием, представьте себе все те интересные вещи, которыми предстоит заняться, и пусть грядущий день начнет проявляться в виде большой цветной картинки в вашем воображении. Каждому занятию отдавайтесь полностью. Чем бы все ни обернулось -- приятным удивлением или горьким разочарованием, -- само ожидание события как раз и способствует ему именно в том качестве, в каком его себе представляют.

Упреждающая связь создает так называемые самоосуществляющиеся пророчества. На биржевом рынке синонимом выражения "ничто так не привлекает успех, как сам успех" является фраза "деньги тянутся к деньгам". Все начинается с появления слуха, что определенная акция должна подняться в цене. И хотя на самом деле эта акция еще не подорожала, слух привлекает покупателей. И тогда акция начинает расти. Чем больше она растет, тем больше покупателей она привлекает, то есть включается цикл усиливающей обратной связи. Тогда со временем маклеры-распорядители вводят в действие механизм уравновешивающей обратной связи, с позиций экспертов заявляя, что акция завышена в цене, и ее цена начинает падать по мере роста предложения.

Аналогично действуют прогнозы на предмет ожидаемой нехватки какого-либо вида продукции. Что делают потенциальные покупатели, прослышав о готовящемся возможном дефиците? Они спешат купить то, что якобы вот-вот исчезнет, просто "на всякий случай", "про запас", и, покупая больше обычного, то есть в итоге буквально подметая прилавки, тем самым как раз и создают дефицит, которого боялись. Когда несколько лет назад рабочие хлебозаводов устроили забастовку, небольшое количество хлеба, испеченного независимой пекарней, покупатели расхватали в первые три часа после открытия магазина. Когда возникали трудности с доставкой бензина на заправочные станции, целые вереницы машин выстраивались в многочасовые очереди, чтобы только долить в почти полный бак несколько литров горючего -- просто "на всякий случай". Такие действия лишь усугубляли нехватку бензина. Постоянное и бесперебойное снабжение бензином вовсе не означает, что каждый водитель в каждый момент будет непременно обеспечен полным баком с канистрами впридачу. Мы могли бы создать топливный кризис просто на голом месте, заполни мы все свои баки одновременно.

Еще один пример деньги. Если каждый клиент в каждом банке снимет со счета все свои сбережения, тотчас рухнет вся финансовая система. Слух о том, что данный банк неплатежеспособен, вызовет рост очередей его клиентов, желающих перевести свои счета в наличные. В банке получится дефицит наличных, в результате чего возникнет паника, которая и приведет к тому, что слух подтвердится. Что в данном случае причина, а что следствие? На этот вопрос невозможно ответить, если думать о причинах и следствиях как о вещах совершенно обособленных.

Слух может не иметь под собой никакого основания, пророчество может быть в сущности обыкновенным надувательством, а "пророк" -- шарлатаном, и однако такого рода предсказания вполне могут сбываться -- не потому, что они составлены на основе точного анализа предстоящих событий, а просто потому, что сам факт их оглашения формирует будущее. Суть в том, что люди верят в пророчества и поступают в соответствии с ними. Наше будущее строят наши убеждения.

Упреждающая связь

В упреждающей связи есть один примечательный момент. Те самые усилия, которые направлены на то, чтобы избежать нежелательного события, как раз к нему и приводят. Это примерно то же самое, что, пятясь, угодить в ту самую яму, которую хочешь обойти. Несколько знакомых Джозефа получили травмы при игре в крикет потому лишь, что постоянно думали о том, как бы не травмироваться. Прошлые травмы крепко засели у них в памяти, поэтому они всякий раз перед нанесением удара безотчетно напрягались и мешкали, что и приводило к получению новых травм.

Попав в новое общество, человек может быть озабочен тем, чтобы завести себе друзей, так что будет усердно предлагать свою дружбу почти каждому, но если его усилия окрашены беспокойством и заведомой безнадежностью, они скорее оттолкнут предполагаемых новых знакомых, чем привлекут какой-либо интерес.

Примерно сходный механизм у бессонницы. Предположим, вас мучит опасение, что уснуть не удастся, и потому вы стараетесь уснуть, но чем сильнее стараетесь, тем хуже получается. И чем хуже получается, тем упорней ваши усилия, которые в действительности только прогоняют сон и укрепляют вас в мысли, что так и пройдет вся ночь. Чтобы разорвать порочный круг и все-таки уснуть, нужно попросту перестать стараться.

Эта упреждающая связь лежит в основе парадокса "будьте непринужденны!". Чем больше вы стараетесь сделать что-то такое, что требует от вас спонтанности, тем более вы скованны. Мы способны завязать себя и других в морской узел, требуя от себя и от других таких действий, которые уместны и эффективны лишь если следуют сами собой.

Упреждающая связь в конце концов приводит к самоупраздняемым пророчествам, когда ожидание и соответствующий прогноз относительно какого-либо события влияет на настоящее таким образом, что прогнозируемое событие оказывается вообще исключенным. Например, скажите полному веры в себя спортсмену, что его ждет поражение, и вы скорее всего получите совершенно противоположный результат. Чем упорней вы будете стремиться убедить его в неизбежности поражения, тем более его дух будет укрепляться в растущей решимости, так что он вступит в состязание полный энергии и воли к победе, каковую и обеспечат как раз активизированные вами ресурсы.

Резюме: виды обратной связи

Усиливающая обратная связь возникает, когда первоначальное изменение усиливается последующими. Другими словами, "следствие" изменения усиливает его "причину", которая в свою очередь увеличивает изменение. В результате система начинает с нарастающей скоростью удаляться от первоначального состояния.

Это может привести к усиливающей упреждающей связи которая возникает тогда, когда сам факт прогноза отталкивает систему от прогнозируемого состояния, и прогноз оказывается самоупраздняемым пророчеством.

Уравновешивающая обратная связь возникает, когда изменения в системе нейтрализуют первоначальное изменение и ослабляют его последствия. Другими словами, "следствие" изменения противоположно его "причине". Система приходит к устойчивому состоянию -- к достижению своей "цели".

Уравновешивающая упреждающая связь возникает, когда ожидание изменения подталкивает систему к прогнозируемому состоянию, и прогноз оказывается самоосуществляющимся пророчеством.

Когда опыт не учит

Мы учимся на собственном опыте, выявляя причинно-следственные связи. Прикосновение к горячей плите немедленно активизирует обратную связь, именуемую "боль", и мы разрываем цикл этой связи, быстро отдернув руку. Мы на опыте узнаем, что прикасаться к плите опасно, из чего делаем обобщение: не только плита, а вообще все горячее может вызвать травму. Но представьте себе, что боль и волдырь появились двумя днями позже. Или через неделю. Или вообще через месяц. Легко ли тогда научиться избегать прикосновения к горячим плитам? Пищевые аллергии трудно диагностировать именно по той причине, что они возникают не сразу после употребления соответствующей пищи. Нытье в мускулах обычно появляется лишь через день или два после того усилия, которое привело к этой боли. Побочные эффекты употребления лекарств могут проявиться через месяцы и даже годы. Рекламной кампании требуются недели, чтобы изменить в нужном направлении предпочтения покупателей. Мы весьма усердно воспитываем наших детей, но вряд ли имеем какое-либо представление о том, какой конкретно результат принесут нынешние наши действия, когда дети уже станут взрослыми.

Следующий вопрос, связанный с извлечением пользы из нашего опыта, сводится к тому, где возникает обратная связь. Она может проявляться немедленно, но если я сделал что-то в этой комнате, а результат проявился за стеной или вообще неизвестно где, то такой опыт вряд ли станет для меня поучительным. Если отдел сбыта в какой-нибудь фирме откажется выполнять сервисные функции для продвижения товара на рынке, от этого пострадает отдел сервиса, который вряд ли будет в восторге от навалившейся перегрузки, тогда как сотрудниками отдела сбыта такая обратная связь покажется очень даже благоприятной.

Обратная связь -- это цикл, то есть замкнутый круг, и перемещение того или иного импульса в его пределах занимает некоторое время. Это значит, что следствие проявляется лишь через определенный промежуток времени после причины. Примерно то же самое происходит, когда мы смотрим на звезды. Ведь звезды находятся на огромном расстоянии от нас, и свету требуются годы, чтобы достичь Земли. Даже от самой близкой к нам звезды, от нашего Солнца, свет идет к нам в течение девяти минут. Посмотрите вечером на звезды. Вы не увидите их такими, как они выглядят сейчас: так они выглядели много лет назад. В определенном смысле вы смотрите в прошлое.

Или, к примеру, рассмотрим в плане обратной связи такое явление, как аппетит. Его механизм действует не так оперативно, как механизм возникновения и утоления жажды. Очень редко бывает, чтобы вы выпили чересчур много жидкости, ведь изменения в ощущении жажды проявляются практически немедленно. А вот между ощущением полного желудка и появлением чувства сытости существует временной промежуток, запаздывание. Во время переваривания пищи сахар из желудка попадает в кровь и по достижении мозга вызывает выделение серотонина. Серотонин, в свою очередь, стимулирует другую часть головного мозга, которая подает сообщение о том, что вы сыты. Но на все это требуется время, и потому в итоге чувство сытости определяется не тем количеством пищи, которое находится в желудке в настоящий момент времени, а тем, которое было в нем несколько минут назад. Эта задержка во времени между реальной сытостью и ощущением сытости может привести к тому, что, съев уже необходимое количество, вы будете тем не менее продолжать поглощать пищу, так что появится исподволь растущее ощущение дискомфорта. Если же вы продолжаете есть уже после наступления чувства сытости, то это скорее всего плохо кончится. Поэтому всегда рекомендуется есть медленно, тщательно прожевывая, чтобы ускорить процесс поглощения сахара. Дайте время, чтобы проявилась обратная связь.

Когда мы не принимаем в расчет задержку во времени, мы начинаем оценивать успех своих действий слишком рано, задолго до окончательного проявления всех последствий. И тогда случается, что мы продолжаем выполнять начатые действия, будучи уверенными в их эффективности и не связывая с ними итоговых последствий, которые можно вообще приписать действию других факторов.

Яркий пример временной задержки в действии -- влияние промышленных химических продуктов на окружающую среду. Первые научные статьи с предположением о том, что фреон может разрушать атмосферный озоновый слой, появились в печати в 1974 г. Но фактов, которые подтверждали бы эти предположения, не имелось вплоть до 1985 г., когда над Антарктидой была обнаружена дыра в озоновом слое. Молекулам фреона потребовалось 15 лет, чтобы с поверхности Земли добраться до верхних слоев атмосферы и начать разрушать защитный озоновый слой. Измерения 1985 г. зафиксировали масштабы последствий выбросов фреона в атмосферу, произошедших в 1970 г. В 1990 и 1992 гг. в Лондоне было достигнуто международное соглашение о полном прекращении производства фреона к 2000 г., но потребуется еще не меньше века, чтобы атмосфера полностью очистилась от фреона.

Таким образом, мы извлекаем опыт лишь из той обратной связи, которая непосредственно связывает причину и следствие. Если же возникает сколько-нибудь продолжительная задержка, мы можем решить, что последствий вообще нет, и так ничему и не научиться.

Чем выше динамическая сложность системы, тем больше времени понадобится действию обратной связи на то, чтобы пройти все необходимые звенья. Некоторые звенья могут быть пройдены почти моментально, но достаточно одного-единственного торможения, чтобы замедлить реакцию всей системы. Вы можете опоздать из-за одной-единственной пробки, если даже все остальные перекрестки будет сплошной зеленый свет. Скорость реакции всей системы определяется скоростью того ее звена, где действие протекает медленней всего. Порой этого не учитывают в бизнесе. Можно полностью автоматизировать некоторые процедуры, и все же общая производительность не поднимется ни на йоту, потому что не была выявлена настоящая причина задержки.

Время, необходимое для того, чтобы обратная связь завершила полный цикл прохождения по системе и вернулась к вам, называется "памятью" системы. Это тот интервал между причиной и следствием, который недоступен непосредственному наблюдению и во время прохождения которого вы не знаете, что происходит. Например, некогда вы научились читать, но всякий раз, когда принимаетесь за чтение, кажется, что умение читать приходит само неизвестно откуда. Куда оно девается, когда вы не читаете? Память -- вовсе не какое-то место, очень трудно выделить определенную часть мозга и сказать: "Вот здесь хранится эта часть информации". Можно вызвать определенные воспоминания, стимулируя некоторый участок мозга, но это вовсе не значит, что именно в нем они хранятся. О том, что вы что-либо помните, вы узнаете лишь некоторое время спустя, когда обращаетесь к этим воспоминаниям. А до этого момента они остаются невидимыми, неким непонятным образом удерживаясь в мозге благодаря соединениям нервных клеток.

Когда возникает задержка во времени между причиной и следствием и вы предполагаете, что никакого следствия и нет, оно может, к вашему удивлению, через некоторое время внезапно проявиться. И его проявление будет длиться так же долго, как и действие вызвавшей его причины. Представьте себе очень длинный шланг, одним концом прикрепленный к крану. Вы открываете кран и смотрите на другой конец шланга. И ничего не происходит. Вы еще больше открываете кран. И все равно ничего. Вы еще больше отворачиваете кран. Теперь первые капли появились из открытого конца шланга, а затем вода начинает бежать из него все сильнее и сильнее, если даже вы закроете кран как только увидите воду. Вода будет хлестать из шланга ровно столько, сколько был открыт кран, независимо от того, закрыт он сейчас или нет. Шланг -- это система, и она "помнит", что вы делали.

Такая временная задержка может сбить нас с толку, и мы начнем реагировать либо слишком сильно, либо слишком поздно. Приходилось ли вам когда-нибудь проходить "испытание огнем и льдом", на новом месте впервые становясь под душ? Вот вы открыли кран. Почти сразу вода становится слишком горячей. Вы спешите открыть холодный кран, но вода все равно вот-вот станет кипятком. Вы открываете холодный кран почти до отказа. Теперь вода начинает остывать, но остывает слишком сильно. Вас обжигает холод, так что вы начинаете быстро откручивать горячий кран -- как раз настолько, чтобы через несколько минут вас ошпарило. Это классическая закономерность. Она проявляется в рыночных подъемах и спадах, в циклах инфляции и дефляции. Как только вы обнаружите подобную закономерность в своей жизни, будьте уверены, что ее причина -- уравновешивающая обратная связь с задержкой во времени. В бизнесе случается, что денежный поток выглядит вполне стабильным, а потом вдруг наступает финансовый кризис. В течение одного месяца фирма может испытывать недостаток товаров для удовлетворения запросов потребителей, а через несколько недель склад оказывается заваленным, потому что спрос упал.

Из этого положения есть два выхода. Один состоит в том, чтобы выполнять более надежные измерения, которые обеспечат вас более быстродействующей обратной связью (сменить душ, чтобы сократить время задержки). Если это не получается, следует высчитать задержку во времени и провеете настройку таким образом, чтобы она соответствовала тому состоянию, в котором система должна будет оказаться к моменту завершения переходных процессов. (Немного поверните кран и дождитесь того момента, когда температура воды изменится и вы сможете оценить эффект ваших действий. Правда, этот вариант может оказаться не совсем удобным при недостатке времени.) Самое важное: когда вы начинаете понимать, каким образом действует в данном случае система, вы оказываетесь более подготовленными, чтобы ею управлять.

В совсем сложных системах следствие может наступить намного позже причины. И к тому времени, когда вы его заметите, система может перейти критический порог, за которым уже поздно возвращать ее обратно. Влияние промышленных химических продуктов на окружающую среду демонстрирует такую опасность наиболее отчетливо. К примеру, во всем мире при производстве электрического оборудования получили широкое распространение специальные химические вещества -- полизинилхлориды. В течение 40 лет их отходы выбрасывали на свалки, не предполагая возможных последствий, которые скажутся лишь со временем. В 1966 г. исследования, предпринятые с целью выявления пестицидов в окружающей среде, попутно обнаружили широкое распространение поливинилхлоридов. Они медленно проникали в почву и в подземные воды. Не задумываясь об отдаленных перспективах применения поливинилхлоридов, можно решить, что эти вещества являются вполне безопасными. Но природная среда откладывает их в своей "памяти". Их особенно активно абсорбируют жиры, поэтому, попав в ткани животного, поливинилхлориды необратимо накапливаются в его теле. Их концентрация увеличивается по мере продвижения по цепи питания, достигая наибольших значений в телах морских птиц, млекопитающих и в грудном молоке человека. Они воздействуют на иммунную систему и репродуктивные функции. Начиная с 70-х годов, производство поливинилхлоридов было запрещено в большинстве стран. Однако 70% всех когда-либо произведенных поливинилхлоридов все еще находится на службе в электрическом оборудовании. Остальные 30% уже выброшены в окружающую среду. До сих пор только 1% достиг океана, и он уже весьма заметно влияет на подводную жизнь. Оставшиеся 29%, которые пока что находятся в почве, реках и озерах, будут неминуемо попадать в организмы живых существ на протяжении ближайших десятков и даже сотен лет.

Если вы имеете дело с системой, будьте готовы к встрече с задержкой во времени. Не рассчитывайте на немедленные результаты произведенных изменений.

То, что мы делаем сейчас, повлияет на нашу жизнь в будущем, когда проявятся последствия внесенных ныне изменений. Не заметив связи, мы виним существующие условия, хотя фактически корни лежат в наших собственных действиях, совершенных в прошлом. Мы формируем свое будущее тем, что делаем сейчас.

Курьезы экспоненциального роста (ответы)

1. Если сорок раз пополам сложить страницу, ее толщина будет равна расстоянию от Земли до Луны.

2. Лучше уж приступить к очистке пруда немедленно, не то за ночь кувшинки покроют всю его поверхность.

3. Дав согласие, царь поступил по меньшей мере опрометчиво. На двадцать первом поле будет лежать миллион зерен, а чтобы выдать ту партию риса, которую откроет шестьдесят четвертое поле, не хватит всего риса на планете.