 |
9. Запаздывания: величина задержки относительно скоростей изменения системы
|
|
|
|
9. Запаздывания: величина задержки относительно скоростей изменения системы
Запаздывания в циклах обратной связи оказывают решающее влияние на поведение системы. Часто они приводят к возникновению колебаний. Если вы пытаетесь изменить величину запаса (увеличить товарный остаток, например) для достижения какой-то цели, но при этом получите информацию о состоянии запаса с опозданием, то вы наверняка выйдете за пределы вместимости склада и превысите поставленную цель. То же самое произойдет, если вы получите информацию вовремя, но отреагируете на нее не сразу. Например, на то, чтобы построить электростанцию, нужно несколько лет, а работать она будет лет тридцать. Такие большие запаздывания не позволяют точно угадать количество электростанций, необходимых для удовлетворения быстро изменяющихся потребностей в электроэнергии. Даже если составить максимально точный прогноз, все равно энергетика любой страны мира будет испытывать длиннопериодные колебания между перегрузкой и недогрузкой. Если в системе есть продолжительные запаздывания, она в принципе не способна откликаться на краткосрочные изменения. Именно пог-
му, кстати говоря, все системы централизованного планирования — что в Советском Союзе, что на заводах Дженерал Моторс в США — всегда и везде работают плохо.
Поскольку мы знаем, что запаздывания очень важны, мы замечаем их везде, где они есть. Это может быть интервал между моментом, когда загрязняющее вещество попало в почву, и моментом, когда оно достигло грунтовых вод. Или период времени между рождением ребенка и достижением детородного возраста им самим. Или время, необходимое для того, чтобы первая успешная проверка новой технологии привела к ее повсеместному распространению. Или запаздывание между изменением спроса и ответным изменением предложения.
|
|
|
Запаздывание в обратной связи очень важно относительно скоростей изменения запаса, который контролируется этой обратной связью. Слишком маленькие запаздывания приводят к избыточной, слишком резкой реакции — этакой погоне за собственным хвостом. Из-за такого резкого отклика колебания только усиливаются. Если запаздывание больше, то колебания будут либо равномерные, либо затухающие, либо взрывные, в зависимости от того, насколько оно велико. Слишком большое запаздывание в системе, где есть пороговое значение (предельно допустимый уровень, точка невозвращения, после которой система может разрушиться), приведет к выходу системы за пределы и катастрофе.
Я бы расценивала продолжительность запаздывания в качестве очень мощного рычага воздействия, но здесь нужно оговориться: далеко не всегда величину запаздывания можно легко изменить. Бывают события, которые убыстрить нельзя. Значительно ускорить строительство какого-либо большого объекта (завода или электростанции), взросление ребенка или скорость роста леса практически невозможно. Обычно проще замедлить скорость изменений, и тогда неизбежные запаздывания обратной связи не будут такой уж проблемой. Вот почему скорости роста в нашем списке стоят выше, чем величина запаздываний.
По этой же причине в модели World Джея Форрестера замедление экономического роста дает больший эффект, чем ускорение технологического развития или полная свобода цен на рынке. Всё это попытки увеличить скорость регулирования системы. Но все мировые запасы физического капитала, все заводы и фабрики, все эти бетонные свидетельства работающих технологий могут меняться лишь с определенной скоростью и не быстрее, даже если изменить цены и выдвинуть массу новых идей. Цены и идеи тоже имеют ненулевую скорость изменения, не говоря уж о мировой культуре в целом. Можно использовать в качестве точки воздействия замедление системы и тогда технологии и цены смогут стать вспомогательными средствами. Но даже не мечтайте о том, чтобы все запаздывания разом исчезли, — это невозможно.
|
|
|
Если же в какой-то конкретной системе запаздываний действительно можно изменить, то это может произвести очень большой эффект. Будьте внимательны! Убедитесь, что вы производите изменения в правильном направлении. Например, на финансовых рынках меры по существенному ограничению информации и запаздывание при переводе средств могут привести к просто бешеному круговому движению... '
8. Балансирующие циклы обратной связи: мощность циклов относительно воздействий, которые они пытаются скомпенсировать
Теперь мы переходим от физических составляющих системы к инфjмационным и управляющим, которые можно гораздо шире использовать как рычаги воздействия.
Балансирующие циклы обратной связи — неотъемлемая часть систем. И живая природа, создавшая их в результате эволюции, и человек, сделавший это изобретение, исполь зуют их для управления важными запасами и для поддержания их в безопасных границах. Классический пример —
rонтур термостата. Его назначение — поддерживать запас cистемы (температуру в комнате) практически неизменным, на определенном уровне. У любого балансирующего цикла обратной связи должна быть цель (эту роль играет настройка термостата), должно быть устройство для отслеживания фактического значения и определения разницы между ним и целью (эту роль играет сам термостат), а еще нужен механизм, позволяющий выполнить действие в ответ (эту роль играет обогреватель и/или кондиционер воздуха, вентиляторы, насосы, трубопроводы, используемое топливо и т. п. ).
В сложных системах обычно очень много балансирующих циклов обратной связи, готовых в любой момент вступить в игру, поэтому система может сама себя корректировать, причем в очень широком диапазоне условий и в ответ на самые разные воздействия. Некоторые из этих циклов могут большую часть времени быть неактивными — например, система аварийного охлаждения на ядерной электростанции, или способность вашего организма интенсивно потеть от жары или дрожать от холода — но для благополучного существования системы в долговременной перспективе наличие таких возможностей жизненно важно.
|
|
|
Одна из грубейших ошибок, которую порой совершают люди, — лишить систему таких «аварийных» механизмов отклика. Дескать, они редко используются и обходятся недешево. В кратковременной перспективе это может обойтись без последствий. Но в долговременном масштабе мы существенно сужаем тот диапазон условий, в котором система способна выжить. Один из самых вопиющих примеров таких действий — разорение местообитаний тех видов, которые находятся под угрозой исчезновения. Другой пример — то, как мы лишаем себя времени наличные отдых, восстановление сил, общение и спокойное размышление.
Мощность балансирующего цикла обратной связи — его способность поддерживать соответствующий запас на
Вот несколько примеров усиления балансирующих циклов, позволяющих улучшить способность системы к саморегуляции:
& #9632; профилактическая медицина, физические упражнения, хорошее питание поддерживают естественную сопротивляемость организма заболеваниям;
& #9632; комплексный подход к ограничению численности сельскохозяйственных вредителей использует естественных, природных врагов насекомых-вредителей;
& #9632; Закон о свободе информации ограничивает возможности правительства по утаиванию информации;
& #9632; система мониторинга позволяет формировать отчеты об ущербе, причиненном окружающей среде;
& #9632; программа защиты свидетелей позволяет предать гласности нарушения закона;
& #9632; налоги на загрязнение окружающей среды, штрафы и другие платежи позволяют вернуть обществу накладные расходы, использованные в скрытом виде для получения частной прибыли.
|
|
|
