Правила построения системных моделей

О Вы - главное действующее лицо в этой ситуации. Стройте модель, основываясь на личном опыте, исходите из собственной точки зрения.

© Выстраивая модель системы, не забывайте о цели. Для чего вы это делаете, что хотите понять?

& Начать можно с чего угодно.

О Включайте в модель события, которые вы видите, слышите и чувствуете. Особенно значимы повторяющиеся события, участвующие в формировании паттерна.

© В соответствии со своей целью определите границы системы, временной горизонт моделирования и людей - участников системы.

© Включайте в модель только растущие или убывающие элементы, которые изменяются под воздействием других. Если хотите использовать что-то. остающееся неизменным, спросите себя: «Что это олицетворяет для меня?»

Сюжетные линии

Первый базовый сюжет — усиливающая петля. Это — как снежный ком с горы: чем дальше катится, тем больше становится. Ниже дан простой пример усиливающей петли: чем больше штат отдела сбыта, тем (до известного момента) масштабнее сбыт. Чем больше сбыт, тем значительнее рост компании и, соответственно, шире штат отдела сбыта.

Теперь присмотримся к связям между элементами. Отметьте первое звено. Расширение штата отдела сбыта ведет к увеличении) объема продаж. Сокращение штата уменьшает объем продаж. Оба

Р

элемента изменяются в одном направлении. Рост одного ведет к росту другого. Уменьшение одного сопровождается уменьшением другого. Это усиливающая связь. В данном примере все связи — такого рода. Они известны как пропорциональные, два элемента меняются пропорционально.

Есть и второй тип усиливающей связи: изменение одного элемента просто добавляется к другому. Взгляните на следующую диаграмму.

Это другая разновидность усиливающей петли — все, при прочих равных условиях, растет (со временем, конечно, начнут действовать ограничивающие факторы, как и во всякой усиливающей петле). Обратите внимание на связь между коэффициентом рождаемости и численностью населения. С ростом коэффициента рождаемости численность населения растет, но при его уменьшении численность не убывает. Население продолжает увеличиваться, хоть и медленнее. Иными словами, в отличие от предыдущего типа усиливающей связи, два элемента не всегда изменяются в одном направлении. Когда увеличивается рождаемость, растет и численность населения, но когда рождаемость падает, численность населения может продолжить рост, хоть и не так быстро. Такую связь называют суммирующей усиливающей связью. Прирост одного элемента в любом случае увеличивает другой элемент. Все усиливающие связи, как суммирующие, так и пропорциональные, показываются с положительным знаком. Это не значит, что они обязательно хорошие, знак «плюс» просто обозначает усиливающую связь.

А теперь посмотрите на следующую диаграмму. Это пример усиливающего контура для игрока в теннис.

( Рисуем выводы

ИСКУССТВО СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ

Усиливающая петля

Это механизм усиливающей обратной связи. Обратите внимание на связи. Чем больше времени на тренировки — тем меньше оши бок, чем меньше времени уделяется тренировкам — тем больше ошибок. Эти два элемента изменяются в противоположных на правлениях (рост одного сопровождается уменьшением другого, и наоборот). Эта пропорциональная обратная связь обозначена знаком «минус», который не указывает на что-то плохое. Им обозначаются все уравновешивающие связи. Следующая связь — также уравновешивающая. Чем меньше ошибок, тем больше выигранных партий, чем больше ошибок — тем меньше выигрышей. Следующие две связи усиливающие: чем больше побед, тем выше удовлетворенность, а чем она выше, тем сильнее мотив продолжать тренировки. Эта последовательность в целом образует петлю уси ливающей обратной связи, хотя и включающей две уравновеши вающих связи. Если вы представите себе, как идете по этой петле, наращивая мастерство теннисиста, то почувствуете, что это — ме ханизм усиливающей обратной связи.

Есть простое правило, позволяющее сразу оценить характер механизма обратной связи при любом количестве звеньев. Если общее число отрицательных (балансирующих) звеньев четное, перед вами — усиливающий механизм (включая и тот случай, когда балансирующих звеньев нет совсем, так как нуль — это число четное). Если же общее число отрицательных (баланси рующих) звеньев нечетное, то перед вами — уравновешивающий механизм обратной связи. Причина в том, что две отрицательных связи взаимно гасятся и образуют эквивалент усиливающей связи (например, чем больше тренировок, тем больше выигран ных партий).

Возможен и другой вариант уравновешивающей связи, в которой

один элемент вычитается из другого. Пример — ловля рыбы.

Ловля рыбы

Чем больше траулеров, тем меньше рыбы в море. Но уменьшение числа траулеров не означает прироста рыбных запасов. Даже один траулер уменьшает количество рыбы в море. Это балансирующая связь.

Контур уравновешивающей обратной связи представляет второй базовый сюжет. У любой уравновешивающей петли обратной связи есть цель. Движущей силой механизма уравновешивающей обратной связи служит стремление преодолеть разрыв между действительным и желаемым состоянием. Это порождает действие, которое может быть как успешным, так и неудачным.

балансирующая петля

Рисуем выводы

ИСКУССТВО СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИИ

Когда разницу удается устранить, оснований для действия боль ше нет, и петля исчезает. На практике из-за ограничений, налагаемых другими факторами, разрыв между целью и фактом не всегда уда ется преодолеть окончательно. Стандарты, которые мы для себя устанавливаем, определяют величину разрыва между желаемым и действительным и, соответственно, интенсивность усилий на em устранение. Чем выше мы подняли планку, тем значительнее разрыв и тем больше нужно усилий для его преодоления.

Мы не поддались искушению упростить этот раздел, так как это могло бы ввести наших читателей в заблуждение.

Вы скоро поймете, что существует два вида уравновешивающих связей и два вида усиливающих связей, потому что некоторые связи действуют только в одном направлении: они либо всегда усиливают, либо всегда ослабляют. Причина вот в чем. В рассматриваемых нами системных диаграммах (причинно-следственных моделях) могут содержаться два вида элементов, которые мы обозначим как уровень и поток.

Уровень — это количество, накапливающееся со временем, например численность населения, число членов семьи, количество рыбы в море, деньги на банковском счете.

Поток есть мера изменения чего-либо во времени. Коэффициент рождаемости, расходы, скорость исчерпания природных ресурсов — все это потоки. Поток — это всегда движение. Любая характеристика, которую мы можем обозначить как «темп» или «скорость», — это поток. Так что количество денег на банковском счете — это уровень, а расходы — поток. Количество пива в кружке — это уровень, а скорость ее наполнения — поток. Последний ведет к изменению уровня. Как уровень, так и поток могут увеличиваться и уменьшаться. (Например, численность населения страны может увеличиваться и уменьшаться и точно так же — коэффициент рождаемости.)

Когда один уровень связан с другим, оба изменяются пропорционально и в одном направлении. Но когда с уровнем связан поток, они не будут меняться пропорционально, потому что, даже уменьшившись, поток все-таки будет повышать уровень, и тот будет возрастать.

Например, связь между коэффициентом рождаемости (потоком) it численностью населения (уровнем) — усиливающая. Когда рождаемость возрастает, увеличивается и население. Но оно будет расти и при стабильном уровне рождаемости. Даже при сокращении рождаемости численность населения все еще может расти (если уровень смертности невысок), потому что даже в этом случае население все-таки увеличивается. Или, допустим, мы наполняем стакан водой: чем сильнее ее поток, тем быстрее наполняется стакан (растет уровень). Но если уменьшить поток, количество воды it стакане все-таки будет увеличиваться, хотя и медленнее. Таким образом, мы получаем вторую разновидность усиливающей связи, к которой один элемент (поток) всегда приводит к увеличению другого (уровня), а также еще одну разновидность уравновешивающей связи, когда один элемент (поток) всегда уменьшает другой (уровень).

Когда в системе нет связи между потоком и уровнем, причинно-следственная зависимость формирует сюжеты типа «порочный круг» или «успех рождает успех». В этом случае зависимые переменные совместно падают либо растут (например, моральный дух команды и успех). Когда в системе присутствует связь между потоком и уровнем, связь может иметь суммирующий или вычитающий характер, а контур обратной связи соответственно будет усиливающим или уравновешивающим.

Все это означает, что нам необходимо более точно определить введенные выше определения двух основных типов обратной связи.

■ Мы считаем, что один элемент оказывает усиливающее влияние на другой, если увеличение (уменьшение) первого ведет к большему увеличению (уменьшению) второго, чем в случае, когдз первый элемент остался бы неизменным.

■ Мы считаем, что один элемент оказывает уравновешивающее влияние на другой, когда увеличение (уменьшение) первого ведет к большему уменьшению (увеличению) второго, чем в случае, когда первый элемент остался бы неизменным.

На практике это означает, что нужно внимательно следить за направлением изменения элементов, используя при этом знания и интуицию. На системных диаграммах, в причинно-следственных моделях мы не используем особых обозначений для переменных

Рисуем выводы

^ ИСКУССТВО СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ^)

типа «уровень» или «поток». В этом нет нужды. Чтобы правильно увидеть влияние одного элемента на другой, нужно рассуждать следующим образом:

■ Если я увеличу X. что произойдет с Y?

■ Если Y также увеличится, значит, это - усиливающая связь.

■ Если Y уменьшится, это — уравновешивающая связь.

Такой прием позволит выявить структуру системы. Но когда вы захотите понять ее поведение, придется более точно разобраться с тем, какого типа усиливающие и балансирующие связи действуют в вашей системе.

Рассмотренные диаграммы позволяют нам наглядно представить структуру системы. Это дает возможность прояснить многие ситуации. Однако такая диаграмма не всегда позволяет дать ответ на вопрос, как будет вести себя система с данной структурой. Одно и то же поведение может быть порождением разных структур, а одна и та же структура в состоянии давать различные формы поведения. Не нужно думать, что определенная структура всегда предполагает одинаковое поведение. Рисунки — это упрощенные модели, они не дают однозначных ответов. Мы бы очень удивились, если бы они могли это делать. Они не похожи на математические формулы, которые всегда выдают «правильный» ответ: в нашем случае таких нет, а есть набор возможных ответов, которые можно исследовать дальше (18).

Завершая построение системной диаграммы, следует вставить символы, обозначающие временные задержки там, где их величина существенно выше по сравнению со скоростью передачи взаимного влияния между большей частью элементов в системе. В нашей книге для обозначения такого рода задержек мы использовали изображение часового циферблата. Задержки почти всегда очень важны для понимания поведения системы. В случае с тен нисом, например, потребуется длительное время для тренировок, прежде чем игрок начнет делать меньше ошибок.

Наличие задержки означает, что в данном звене результаты появляются на выходе медленнее, чем в соседнем, как это имеет

место на производственной линии, где станки обладают разной производительностью. Ее общая мощность определяется «слабым звеном» — элементом с наименьшей производительностью. Самый «медленный» элемент определяет скорость появления результатов на выходе, так что всем остальным нет смысла спешить: быстрее все равно не будет.

Например, когда мы развиваем какой-то навык, то можем стараться изо всех сил, но при этом поначалу не будет происходить каких-либо улучшений. Это может привести нас в уныние, но если проявить настойчивость, то зачастую происходит внезапный скачок, как будто удалось преодолеть некий порог и за один день добиться значительных улучшений. Наличие задержек в системе обусловливает появление эффекта «последействия», так что результат ранее произведенного действия ощущается еще какое-то время и после того, как оно прекратилось.

Задержки могут вести к наращиванию давления в системе, подобно тому, что возникает в трубопроводе, когда неисправен предохранительный клапан. Вам кажется, что ничего не происходит, а на самом деле давление нарастает и может привести к разрыву трубы. Если задержка в одном из элементов велика относительно скорости передачи в остальной системе, давление в нем будет нарастать, пока не достигнет пороговой величины, и случится катастрофа. Например, молодой врач может несколько недель работать но 80 часов в неделю, но в конце концов он вымотает себя до предела. В таком темпе долго работать не удастся.