11. Буфер: размер запаса, оказывающий стабилизирующее влияние, в зависимости от величины потоков

11. Буфер: размер запаса, оказывающий стабилизирующее влияние, в зависимости от величины потоков

Представьте себе большую ванну (лучше даже бассейн) с медленными входными и выходными потоками. А теперь вообразите небольшую ванночку с очень быстрыми потоками. Разница примерно такая же, как между озером и рекой. О катастрофических наводнениях в результате разлива рек говорят не в пример чаще, чем о разливах озер, потому что запасы, имеющие большую величину относительно потоков, гораздо стабильнее, чем небольшие запасы. В химии и других областях знаний такой большой запас, оказывающий стабилизирующее действие, называют буфером.

Стабилизирующее влияние буфера работает на вас, когда вы держите деньги в банке на счете, а не живете только за счет тех наличных, что у вас оказались в кармане. Именно ради стабилизирующего влияния магазины держат большие склады, вместо того, чтобы заказывать новую продукцию только после того, как клиенты скупили все, что находится в торговом зале. По этой же причине для видов, находящихся под угрозой исчезновения, необходимо поддерживать более крупную популяцию, а не минимапьное количество особей, необходимое для размножения.

* Эту историю автору прислал Дэвид Хольмстром из Сантьяго,  Чили.

Почвы на востоке США более чувствительны к кислотным дождям, чем почвы на западе, потому что в них нет больших известняковых буферов, способных нейтрализовать кислоту.

Часто систему можно стабилизировать, просто увеличив размер буфера. * Но если буфер слишком велик, система утрачивает гибкость. Она реагирует слишком медленно. К тому же большие буферы некоторых типов, например водохранилища или склады, требуют больших расходов на строительство и поддержание. В бизнесе даже придумали концепцию управления под названием «точно в срок» когда все необходимое доставляется не заранее, а по точному графику, и не хранится на складе вообще. Такие системы более уязвимы к случайным флуктуациям и нехватке чего-либо, но это обходится дешевле (для владельцев), чем поддержание большого склада. А из-за того, что склад небольшой или его вообще нет, компания приобретает гораздо большую гибкость и способность реагировать на изменение запросов.

Иногда ключевая точка — увеличение или уменьшение размера буфера — изменяет поведение системы словно по мановению волшебной палочки. Но сами буферы обычно имеют большие физические размеры, и их нелегко изменить. Малая способность по нейтрализации кислот, характерная для почв на востоке США, не может служить рычагом воздействия, чтобы уменьшить последствия кислотных дождей. Емкость водохранилища определяется высотой и прочностью бетонной плотины — их после строительства менять уже никто не будет. Вот почему буферы в моем списке ключевых точек стоят на одном из последних мест.

В качестве примера можно обратиться к модели Денниса Медоуза, описывающей флуктуации товарных цен: Dennis L. Meadows. Dynamics of Commodity Production Cycles. Cambridge, MA: Wright-Alien Press, Inc., 1970.

10. Структуры запасов и потоков: І физические системы и их точки пересечения

Система «трубопроводов» — запасы, потоки и их взаимное расположение — могут иметь огромное влияние на поведение системы. Когда дорожную сеть в Венгрии проложили таким образом, что все, кто хотел попасть из одной части страны в другую, должны были проехать через Будапешт, это непосредственно повлияло на уровень загрязнения воздуха и задержку транспорта, причем исправить ситуацию с помощью только светофоров, ограничения скорости и датчиков загрязнения вряд ли возможно.

Единственный способ исправить поведение системы, спроектированной безграмотно, — изменить ее структуру. Перестроить ее — если, конечно, это возможно. Эймори Ловинс и его группа в Институте Рокки Маунтин достигли поистине удивительных результатов в энергосбережении только за счет того, что они спрямили лишние колена в трубопроводах и увеличили сечение там, где это было необходимо. Если таким же образом модифицировать все здания в Соединенных Штатах, то многие электростанции можно будет закрыть за ненадобностью.

Однако часто бывает так, что физическая перестройка — самый медленный и при этом самый дорогой способ внести изменения в систему. Некоторые структуры запасов и потоков просто в принципе изменить нельзя. Всплеск рождаемости в США после Второй мировой войны («бэби-бум») сначала привел к повышению нагрузки на младшую школу, затем на среднюю школу, колледжи, потом сказался на уровне занятости, на доступности жилья, а сейчас влияет на пенсионное обеспечение. Поделать с этим ничего нельзя, потому что тот, кому сейчас пять лет, через год станет шестилетним и пойдет в школу, а тот, кому сейчас шестьдесят четыре, через год достигнет шестидесятипятилетнего возраста и выйдет на пенсию. Это абсолютно предсказуемо и это нельзя изменить. То же самое можно сказать про срок жизни молекул хлорфторуглеводородов (ХФУ), раз-рушающих озоновый слой; про скорость, с которой загрязнители вымываются из водоносных горизонтов; про смену парка устаревших и неэффективных автомобилей, занимающую от десяти до двадцати лет.

Физическая структура — это основа системы, она критически важна, но вряд ли может служить точкой воздействие поскольку смена структуры — дело сложное и требующее времени. Правильно продуманные системы сразу строятся заложенными в них точками воздействия. Но если систем уже построена, воздействовать на нее можно, только найдя ее «узкие места» и поняв ее ограничения. Тогда ее можно использовать с максимальной эффективностью, предотвращая нежелательные флуктуации и не допуская изменений, которые могут уменьшить устойчивость системы.