Жили-были два часовых дел мастера — Хронос и Темпус. Оба делали точные часы, у обоих было много покупателей. Народ валом валил в часовые лавки, по телефону постоянно названивали новые клиенты, желающие сделать заказ. Но тем временем Хронос становился все богаче, а Темпус все беднее. А все потому, что Хронос открыл принцип иерархии. Каждые часы, которые делали Хронос и Темпус, состояли из примерно тысячи деталей. Темпус собирал их одну за одной, деталька к детальке, и если ему нужно было прерваться (например, чтобы ответить на телефонный звонок), то все, что было собрано к этому времени, рассыпалось на
отдельные части. Вернувшись от телефона к рабочему столу, Темпус начинал собирать те же часы заново. И чем больше клиенты звонили ему, тем сложнее было найти время, чтобы собрать часы от начала и до конца, не прерываясь.
Часы, которые собирал Хронос, были ничуть не проще, чем часы Темпуса, но он сначала собирал отдельные детальки, штук по десять, в более крупные детали, прочные
и надежные. Затем из десяти более крупных деталей он делал сборку, а из десяти сборок уже получались часы. Если даже Хроносу надо было прерваться для ответа на телефонный звонок, он терял лишь малую толику проделанной работы. В итоге он собирал часы гораздо быстрее, и труд его был куда эффективнее, чем у Темпуса.
Сложные системы могут возникать из более простых только в том случае, если промежуточные «детали» не рассыпаются, а наоборот, имеют устойчивые формы. Поэтому то, что получится в итоге, будет иметь иерархическое строение. Это объясняет, почему иерархических структур так много в природных системах. Среди всевозможных сложных форм только иерархические выдержали проверку временем и эволюционировали.*
Иерархия — выдающееся изобретение в системном мире, и не только из-за того, что она придает системам устойчивость и способность выносить внешние воздействия, но и потому, что благодаря ей уменьшается количество информации, которое каждая часть системы должна постоянно хранить и отслеживать.
В иерархических системах отношения внутри каждой подсистемы теснее и прочнее, чем отношения между подсистемами. Все части по-прежнему так или иначе связаны со всеми, но прочность этих связей разная. Сотрудники университетской кафедры общаются друг с другом больше, чем с сотрудниками других кафедр и факультетов. Клетки печени плотнее взаимодействуют друг с другом, чем с клетками сердца. Если разные информационные связи внутри и между уровнями иерархии хорошо налажены, то запаздывания становятся минимальными. Никакой из уровней не оказывается заваленным информацией; система работает эффективно и обладает устойчивостью к внешним воздействиям.
•к
Пересказ из книги: Herbert Simon. The Sciences of the Artificial. Cambridge MA: MIT Press, 1969. 90-91 и 98-99.
Иерархические системы до определенной степени можно разложить на части, которые можно рассматривать как отдельные подсистемы. Эти подсистемы с их исключительно плотными внутренними информационными связями можно без особой натяжки считать отдельными системами. Когда иерархия разрушается, чаще всего это происходит по естественным границам подсистем. Очень полезно рассматривать системы с различных иерархических уровней — например, на уровне клеток или органов — и подробно изучать их по отдельности. Системные мыслители сказали бы, что применение редукционистского подхода в науке способно научить очень многому. Но при этом нельзя упускать из виду важные взаимосвязи между подсистемами на более высоких уровнях иерархии, иначе поведение системы может преподнести сюрпризы.
Если вы страдаете заболеванием печени, доктор может назначить лечение, не особенно обращая внимание на состояние сердечно-сосудистой системы или, к примеру, миндалин (если оставаться на том же иерархическом уровне), на особенности вашего характера и образа жизни (если подняться вверх на один-два уровня) или на строение молекул ДНК в ядре клеток печени (если спуститься вниз на несколько иерархических уровней). Но иногда надо отступить на несколько шагов, чтобы оценить всю иерархию в целом. Может быть, вы работаете на вредном производстве, и какие-то химические вещества приводят к повреждению печени. А может быть, это заболевание спровоцировано нарушением в строении ДНК.
Задумайтесь, какие изменения могут происходить со временем, — самоорганизующиеся системы могут достигать новых уровней иерархии и объединяться в одно целое. Раньше энергетические системы любой страны можно было разложить на отдельные составляющие, которые практически не зависели друг от друга. Теперь это не так. Люди, чье мышление эволюционировало медленнее, чем энергетика и экономика, могут быть неприятно удивлены тем, насколько сильно они теперь зависят от ресурсов, залегающих на одном конце света, и решений, которые принимаются на другим.
Существует множество примеров того, как самоорганизующиеся системы создают иерархические структуры. Частный предприниматель, столкнувшись с тем, что работы для одного слишком много, нанимает себе помощников. Маленькая, неформальная, некоммерческая организация в какой-то момент набирает столько членов и привлекает такой бюджет, что неизбежно потребуется кто-то, кто будет поддерживать порядок. Группа делящихся клеток приобретает специализированные функции и создает разветвленную сердечно-сосудистую систему, которая отвечает за доставку питательных веществ всем остальным клеткам, и не менее разветвленная нервная система координирует их работу.
Иерархии способны развиться с самых нижних уровней, от частей к целому, от клетки к органу и организму, от отдельного игрока к команде, от непосредственного производства к управлению производством. Древние земледельцы объединились и создали города, чтобы защититься и сделать торговлю эффективнее. Жизнь началась с одноклеточных бактерий, а не со слонов или китов. Исходная цель любой иерархии — помочь создавшим ее подсистемам работать лучше. К сожалению, к тому моменту, когда иерархия становится хорошо развитой, эту исходную цель довольно часто напрочь забывают и верхние, и нижние уровни. Иерархии начинают работать неподобающим образом; именно по этой причине многие системы так и не достигают своих целей.
Иерархические системы развиваются с самого нижнего уровня. Исходная цель верхних уровней иерархии состоит в том, чтобы помогать нижним уровням достигать своих целей.
Если участника команды больше заботит личная слава, чем победа команды, это может привести к тому, что команда проиграет. Если клетки организма перестают выполнять свои функции в рамках иерархии и начинают бесконтрольно делиться, мы называем это раком. Если студенты считают, что их основная задача — получать хорошие оценки (а не знания!), то начинается повальное списывание, использование шпаргалок, приводящее к противоположным результатам. Если отдельная корпорация подкупает правящие структуры для лоббирования своих интересов, то неизбежно страдают механизмы рыночной конкуренции, и это негативно отражается на всем обществе.
Если интересы подсистемы достигаются в ущерб интересам системы в целом, такое поведение называют субоптимизацией. [19]
Не только субоптимизация, но и чрезмерный контроль, до предела централизованное управление, могут наносить системе вред. Если бы мозг полностью контролировал каждую клетку так, что она не смогла бы выполнять функции собственного поддержания, то весь организм мог бы погибнуть. Если правила и нормы поведения, навязанные руководством, не дают студентам или преподавателям свободно обмениваться знаниями в разных областях, то цель университета никогда не будет достигнута. Указания тренера могут прийти в противоречие с непосредственным чутьем хорошего игрока, и тогда вся команда потеряет кураж. В экономике тоже много примеров чрезмерного контроля из центра, касается ли это отдельных предприятий или целых стран. На протяжении истории такой контроль часто приводил к катастрофическим событиям, а все они не проходят бесследно.
Чтобы система работала как следует, иерархической структуре надо соблюдать равновесие между благосостоянием, свободами и ответственностью подсистем и системы в целом. Определенный централизованный контроль нужен для того, чтобы координировать действия по достижению общей цели, а автономность необходима для того, чтобы каждая подсистема могла самоорганизовываться, поддерживать себя в хорошем состоянии и нормально работать.
Способность к устойчивости, самоорганизации и образованию иерархических структур — это три причины, по которым динамические системы так эффективны. Развитие этих свойств в системе и управление ими может улучшить ее способность эффективно работать на протяжении долгого времени — обеспечить самоподдержание. Но при этом поведение систем все равно может нас сильно удивлять.
ГЛАВА