Закон самосохранения и механизм устойчивости

Закон самосохранения можно сформулировать следующим образом: любая система сознательно или стихийно стремится к сохранению своей качественной определенности.

Однако сохранение качественной определенности нельзя понимать в буквальном смысле. Качественная определенность как любое явление динамична и зависит от внешней среды. В данном случае закон самосохранения следует понимать как сохранение системы в изменяющейся внешней среде.

Закон самосохранения реализуется в устойчивости системы по отношению к внешним и внутренним возмущениям — таково условие существования системы.

Устойчивость системы относительна: система, вполне устойчивая в одних условиях, окажется неустойчивой в других.

Различают количественную и структурную устойчивость.

Количественная устойчивость характеризуется числом и разнообразием компонентов, входящих в систему, т. е. чем больше компонентов входит в систему, тем она устойчивее по отношению к внешним и внутренним возмущениям. Подтвер­ждение этому" мы часто наблюдаем в природе и человеческом обществе. Количественная устойчивость тесно связана с поня­тием «большая система».

Однако не каждая большая система устойчива или обладает большей устойчивостью, чем меньшая по размерам система. Известно, что любая система характеризуется еще и количе­ством связей между компонентами, определяющих структуру системы. Чем разнообразнее связи, тем система сложнее. Уничтожение или разрыв одной или нескольких связей под воздействием внешнего (внутреннего) возмущения оказывает в данном случае меньшее воздействие на состояние системы и, как следствие, она более устойчива. Таким образом, можно говорить о структурной устойчивости. Например, хорошо организованный коллектив (упорядоченные связи, отлаженное взаимодействие) более устойчив и более производителен, чем превосходящая его по численности, но слабо организованная толпа.

Количественная и структурная устойчивости тесно связа­ны между собой. Количественное увеличение компонентов усиливает устойчивость системы также за счет увеличения числа связей, т. е. повышается и ее структурная устойчивость. Подобных явлений в жизни наблюдается достаточно много. Большие и сложные организационные системы не только бо­лее устойчивы, но и имеют тенденцию к дальнейшему росту и расширению. Они получают определенный запас прочности, выходящий за пределы обеспечения выживаемости. Так, мно­гие предприятия, учреждения, организации имеют возмож­ность получать больше энергии (ресурсов), чем требуется для производства своей продукции (услуг). Это становится одним из факторов сохранения и расширения социально-хозяйствен­ных систем. Однако увеличение числа компонентов может привести и к уменьшению структурной устойчивости из-за ослабления и разрушения некоторых взаимосвязей. Например, непродуманная диверсификация, разрушающая миссию орга­низации.

Количественная и структурная устойчивости могут быть выражены определенными величинами: коэффициенты мас­сы, энергии и т. п. характеризуют количественную устойчи­вость, а число внутренних связей — структурную.

Структурная устойчивость бывает двух типов: статическая и динамическая. Статическая устойчивость характерна для си­стем статического равновесия. Это в основном горно-геологи­ческие комплексы — творения природы, здания и сооружения, механические конструкции, созданные человеком, и закрытые (замкнутые) социальные системы, т. е. системы неподвиж­ного равновесия. Устойчивость таких систем определяется прочностью их конструкции (связей между компонентами) и условиями соприкосновения с внешней средой. По мере «выветривания», «стирания», «изнашивания», «вырождения» их устойчивость будет, хотя и медленно, падать.

Совершенно иной характер имеет динамическая устойчи­вость, свойственная системам подвижного равновесия. Устой­чивость таких систем достигается путем уравновешивания каждого возникающего изменения другим, ему противополож­ным, т. е. процессы разрушения и созидания идут в таких системах параллельно и взаимно уравновешивают друг друга. Два противоположных направления изменений создают иллюзию статичности. Они и обеспечивают динамическую устойчивость

системы.

Динамическое равновесие никогда не является абсолютно точным, т. е. не может быть полного, безусловного равенства противоположных изменений, уравновешивающих друг друга. Изменения так или иначе накапливаются. Однако ничтожны­ми изменениями как бы пренебрегают, что и создает иллюзию статичности. Так, многие социальные организации на протя­жении достаточно долгого времени сохраняют свое тождество (инвариантность) за счет того, например, что один курс дей­ствий ориентирован на стабильность и сохранение достиг­нутого положения путем покупки, поддержания, проверки и ремонта оборудования, набора и обучения работников, ис­пользования отработанных правил и процедур, а другой курс ориентирован на изучение рынка, определение стратегических зон хозяйствования, развитие производства новой продукции и т. п. И то и другое необходимо в интересах выживания орга­низации. Большие и хорошо оснащенные организации, но не приспособленные к изменению условий, долго просущество­вать не смогут. Вместе с тем приспособляемые, но не стабиль­ные организации будут неэффективными, и также маловеро­ятно, что они смогут долго существовать.

Наблюдается определенная зависимость устойчивости си­стемы от величины и разнообразия соприкосновений системы с внешней средой. В закрытых (замкнутых) системах связь между компонентами достаточно тесная, а область соприкос­новения со средой небольшая. Отсюда и сопротивляемость, а следовательно, и устойчивость системы выше. Это очевидная закономерность. Прямоугольное сооружение хуже противосто­ит ветру и морозу, чем куполообразное. Последние обладают меньшей «парусностью» и меньше подвержены воздействию ветровых нагрузок (меньше контакта с внешней средой). Люди давно это поняли, строя свои жилища куполо- и шарообраз­ного вида, такие как иглу, яранга, чум — на севере, юрта — в Средней Азии и т. п. Замкнутые системы, например замкну­тые общины, племена, партии, религиозные секты с опреде­ленной и всеми разделяемой догмой, более устойчивы, чем научная или философская школы, включающие разные направления, течения и т. п. Замкнутые системы имеют меньшую область соприкосновения с внешним окружением, к которой адаптировалась ее структура.

Однако большая устойчивость закрытых систем возможна только в условиях более или менее постоянного по величине и однородности воздействия внешней среды. В условиях же неопределенно-изменчивой среды, от которой практически нельзя «отгородиться», создать абсолютно непроницаемую за­щиту, более устойчивыми оказываются открытые системы в силу динамического равновесия.

Таким образом, устойчивость закрытых систем весьма услов­на и относительна. Закрытые системы, не получая энергии, информации, ресурсов извне, со временем могут разрушать­ся, особенно когда меняются условия внешнего воздействия. Открытая же система характеризуется активным обменом с внешней средой и может совершенствоваться, сохранять свою структуру, т. е. процессы отдачи системой своих ресурсов (энер­гии, информации, продукции и т. п.) и получения подобных извне балансируют друг друга, создавая иллюзию статичности.

Сущность механизма отбора. Системы сохраняют и изменя­ют свою устойчивость благодаря механизму отбора. Впервые он был выявлен в биологии, но его действие в дальнейшем стали наблюдать в различных областях знаний: в астрономии, физике, химии, психологии, социологии, языкознании и т. д., хотя и в разных формах. Изучение действия отбора в разных областях показало, что он имеет универсальный всеобщий ха­рактер — как механизм регулирования устойчивости систем — и применим ко всем классам явлений.

Универсализация принципа отбора вовсе не означает биологизацию всех типов организационных систем. В теории орга­низации принцип отбора освобожден от его биологической специфики, формализован и понимается очень абстрактно. Термин «отбор» используется, в сущности, лишь по традиции.

Вслед за естественными науками механизм отбора был ис­пользован кибернетикой. Как указывал У. Росс Эшби, в ре­зультате всякой однозначной операции происходит отбор форм, обладающих особой способностью противостоять ее изменяющему действию.

Существует тесная и существенная связь между мыслитель­ной деятельностью и отбором, между процессом решения задачи и процессом эволюции. В частности, можно обнаружить формальное сходство между процессом естественного отбора (в дарвинском смысле) и процессом отыскания управленче­ского решения задачи, в котором получение ответа состоит, по существу, в отборе.

Основная идея отбора заключается в дифференциальном уничтожении и закреплении компонентов и связей между ними, конечно, если между ними есть хотя бы самые малые различия, т. е. системы сохраняют свое равновесие благодаря отбору и закреплению в своей структуре полезных (активных) компонентов и связей, развивающих качественную определен­ность системы, или уничтожению (разрушению) компонентов и связей, препятствующих развитию.

Отбор как механизм регулирования устойчивости действу­ет в разных классах и типах систем с разной направленностью. При прочих равных условиях в гомогенных системах отбор будет происходить менее интенсивно, чем в гетерогенных, вследствие отсутствия разнообразия. В системах с большой взаимозависимостью элементов отбор так же неизбежно огра­ничен, как ограничен везде, где имеются жесткие связи меж­ду элементами.

Естественный отбор подразумевает изменения по линии наименьшего сопротивления: система развивается путем за­мены элементов, обладающих наименьшим сопротивлением внешним воздействиям.

Основная и элементарная форма отбора — простое сохра­нение или уничтожение компонентов. Сохранение устойчивых компонентов и отбор изменений и новых комбинаций (поло­жительный отбор) увеличивают число остаточных форм и раз­нообразие систем. Уничтожение (отрицательный отбор) упро­щает разнообразие, устраняя все непрочное, противоречивое и внося в него упорядоченность.

Механизм отбора содержит три элемента:

1. объект — то, что подвергается отбору: сами компонен­ты системы, связи и отношения между компонентами;

2. фактор — то, что действует на систему;

3. основу, или базис, отбора — часть (элемент, компонент) системы, от которой зависит ее сохранение или уничто­жение, т. е. та «критическая масса» системы, при кото­рой сохраняется ее качественная определенность. Отбор осуществляется в двух различных формах:

1. эмерджентной (творческой, созидательной), когда бла­годаря новой, ранее не существующей комбинации тех или иных элементов возникают новые связи, новые формы, новые системы, новые свойства и качества си­стемы;

2. матричной, когда отбор направлен не на создание чего-то нового, а лишь на копирование существующих си­стем: копии как бы штампуются по матрице (шаблону).

Принципиальное отличие эмерджентной формы отбора от матричной заключается в том, что при эмерджентной форме в качестве фактора отбора служит непосредственно внешняя среда, в то время как при матричной — матрица, модель су­ществующей системы.

Матричный отбор при постоянной матрице. Простейшим примером такого отбора может служить процесс штамповки. Механизм отбора здесь выражается в сохранении тех форм и контуров металла, которые изоморфны штампу. Большая часть технических процессов осуществляется по принципу матрич­ного отбора в его наиболее абстрактном понимании. На мат­ричном отборе основаны процессы воспитания и обучения. В частности, воспитание сводится к дифференциальному со­хранению идей и представлений, соответствующих взглядам и убеждениям воспитателя. В результате матричного отбора модель репродуцируется в виде более или менее изоморфных ото­бражений. В ряде случаев степень изоморфности может быть столь высокой, что воспроизводится точная копия. Это чаще всего наблюдается в технике (штампы) и в биологических си­стемах (молекулы ДНК).

В биологических системах матричный отбор заключается в случайном переборе всех возможных связей и комбинаций до тех пор, пока не будет достигнуто соответствие матрице. Этот отбор получил название консервативного матричного отбора, поскольку система не приобретает новых качеств и не несет дополнительной информации (количество информации не увеличивается).

Матричный отбор с переменной матрицей или комбинацией матриц. В отличие от матричного отбора при постоянной мат­рице такой отбор имеет эмерджентный характер и в свою оче­редь дает материал для отбора самих матриц. Отбор с переменной матрицей начинается по одной матрице, но с какого-то момента продолжается по другой, отличающейся от первой. В результате новая система получит свойства и черты, отлич­ные от первой и второй матриц (базовых систем), но сохраня­ющие некоторую изоморфность обеих. Аналогичный эффект достигается при комбинации матриц, образующих гибридную матрицу.

Матрица сама может стать объектом отбора. В этом случае осуществляется обратное воздействие на матрицу, своего рода обратный отбор, известный в кибернетике как обратная связь. Гибридогенные новые формы организмов подвергаются отбо­ру, в результате чего эволюционируют их генетические матри­цы. В данном случае отбор осуществляется в эмерджентной форме.

Отбор на основе шумов в матрице. Этот вид отбора осущест­вляется тогда, когда в структуре системы появляются случай­ные изменения, или шум. Это значит, что в матрице появля­ются ошибки, количество информации уменьшается. В более редких случаях, когда изменение в матрице оказывается функ­ционально полезным, это дает новую информацию, которая, сохраняясь в результате отбора, дает начало новой линии раз­вития матрицы. Этот тип отбора, реализуясь в эмерджентной форме, является решающим в биологии и человеческой дея­тельности.

Эмержентный отбор на основе случайных колебаний. Про­стейший и наиболее распространенный тип отбора с эмерджентными свойствами — отбор новых комбинаций элементов, не имеющих своей матрицы. При этом отборе случайно воз­никают новые связи и комбинации, часть которых случайно оказывается несущей большую информацию (аналогично от­бору на основе полезных шумов в матрице). В результате отбора возникают новые идеи, новые общественные отноше­ния, новые системы в неограниченном мире.

Механизм отбора, несмотря на, казалось бы, биологиче­скую сущность, действует в различных средах (в природе, био­логической и социальной средах). А.А. Богданов построил свою теорию организации на анализе естественных систем; М. Хеннон и Д. Фриман попытались создать некоторую тео­рию популяционной экологии, в основе которой лежит меха­низм отбора (суть ее рассматривается в теме 7).