Адаптивность и разнообразие.

Если отвлечься от стратегических перспектив и перейти к насущным вопросам, то наиболее актуальными из них будут проблемы практические, сводящиеся к одному – как определить устойчивость реальных систем.

Рассмотрим механизмы реализации адаптивной устойчивости, знание которых позволяет прогнозировать поведение сложных систем и строить рациональные стратегии управления. Прежде всего, вспомним понятие сопряженных процессов (связь с термодинамикой) и отметим, что в реальных системах необходимых потоков вещества и энергии всегда несколько и они разные. Это приводит к постановке задачи об изучении разнообразия и его влияния на устойчивость – задаче, давно поставленной в экологии, но достаточно новой для наук о человеческом обществе. Проиллюстрируем связь разнообразия и устойчивости на формальных моделях, состоящих, например, из разных букв, каждая из которых будет обозначать элемент системы, использующий один из внешних потоков. Возьмем реальный случай, предусматривающий наличие в системе не только разных, но и одинаковых элементов: ААBBC.

Общее число элементов в этой системе равняется пяти , три из которых разные – А, B и C . Примем наиболее жесткое определение устойчивости: , то есть будем считать устойчивыми не только такие состояния, в которых не происходит качественных изменений, свойственных кризису (полное исчезновение А, B или C, появление D), но и количественных – суммарный размер системы должен быть постоянным. Даже при столь жестких условиях у системы остается способность реагировать на изменение внешних потоков (например, сокращение одного из них) – первоначальная структура может трансформироваться в один из следующих вариантов:

АBBBC, АААBC, ААBCC, АBCCC.

Если снять чисто количественные ограничения на изменение общего числа элементов, то таких структур будет намного больше. Отсюда становится ясным механизм адаптивной стратегии обеспечения устойчивости – в ответ на неблагоприятные внешние изменения система реагирует перестройкой структуры, в принципе сохраняя исходный состав и, до определенного предела – даже размер. При этом мерой адаптивной устойчивости является число потенциально возможных комбинаций, порожденной системой в данных условиях. Количественно оценить ее для реальных систем можно расчетом по имеющимся формулам.

Не меньший прогностический потенциал несет исследование зависимости устойчивости системы от ее структуры. В следующей таблице для введенных выше предельно жестких ограничений представлены все возможные комбинации, которые могут породить системы, состоящие из одинакового числа элементов, но различающиеся по составу – от монотонной до крайне разнообразной .

Таблица 1.8

Как выясняется, адаптивная устойчивость зависит от разнообразия элементов нелинейно и наибольшей устойчивостью обладают не самые разнообразные системы, а те, в которых существует своего рода «баланс» между разнообразием и однообразием (таб.1.8).

Определение 1.74. Системы с повышенной устойчивостью, находящиеся в реальной системе, называются ядром.

Определение 1.75. Системы с пониженной устойчивостью, находящиеся в реальной системе называются периферией.

Определение 1.76. Крайне разнообразные системы называются кризисными.

Определение 1.77. Предельно однообразные системы называются консервативными.

Из табл.1.8 видно, что к периферии относятся два абсолютно полярных структурных типа – крайне разнообразные системы (кризисные) (АBCDEF) и предельно однообразные (консервативные) (АААААА).

Моделирование поведения трех типов систем в ответ на разные виды внешних возмущений позволило получить следующие результаты.

1. Консервативная периферия (малоразнообразная, но энергетически мощная система) плохо воспринимает изменения, связанные с исчезновением разнообразия. Конечное ее состояние обладает существенно меньшей адаптивной устойчивостью, чем начальное, и она с большой вероятностью просто деградирует. Зато появление нового для этого класса систем типов элементов наиболее благоприятно – адаптивность конечного состояния у них повышается столь значительно, что в результате изменений они будут иметь селективное преимущество.

2. Кризисная периферия (сильно разнообразная, но с маломощными элементами) при деструктивных изменениях (исчезновение элемента разнообразия) проявляет парадоксальные свойства – вместо понижения адаптивной устойчивости, она ее наоборот повышает, причем, достаточно резко. Именно она получает в этих условиях селективное преимущество. Добавление группы разнообразия влияет на ее будущее неблагоприятно – адаптивность конечного состояния понижается.

3. Системы, относящиеся к ядру (среднее разнообразие, средняя мощность) более всего инерционны и предсказуемы – с уменьшением разнообразия немного понижают адаптивность, с увеличением – немного повышают, не проявляя никаких экстремальных свойств. Следует отметить особую роль ядра в процессах развития – это наиболее сбалансированное, гармоничное состояние, к которому стремятся системы в ходе естественной эволюции. Данную особенность необходимо учитывать для любой реальной системы с выраженными ядерными свойствами - она не терпит искусственного развития какой-либо одной из своих подсистем, поэтому для ядра если и развивать, то не какую-то отдельную часть, а всю систему целиком.

Даже столь краткое описание особенностей поведения систем, относящихся к различным структурным типам, дает вполне достаточное представление о прогностическом потенциале, заложенном в теории разнообразия, тем более что по формальным алгоритмам любые системы могут быть отнесены к тому или иному типу. Не менее важно и другое - теория позволяет обобщать множество различных признаков системы в единую интегральную оценку, имеющую непосредственную смысловую ценность для анализа ситуации и принятия решений. Предельная абстрактность моделей является при этом достоинством, поскольку делает их пригодными для описания практически любых систем независимо от их природы, что является достаточной предпосылкой для построения прогнозов и разработки стратегий управления