Роль устойчивости и неустойчивости в процессе развития.

 

В процессе развития, состоящего из циклически повторяющихся стадий эволюции и скачка, система постоянно переходит из устойчивого состояния в неустойчивое и обратно. Структурная и функциональная устойчивость, под которой мы понимаем способность системы сохранять свои параметры в определенной области значений, позволяющей ей сохранять качественную определенность, в т.ч. и состава, связей и поведения (но не равновесие!), формируется в процессе адаптации системы к изменившимся в результате катастрофы внешним и внутренним условиям, и сохраняется в течение большей части эволюционной стадии.

Устойчивости системы способствует повышение универсализма в ее организации, который является продуктом диверсификации подсистем, восполняющий их ограниченность, неповторимую единичность.[50] Это, конечно, не означает, что подсистемы всецело дублируют строение и функции друг друга - это привело бы к эффекту, обратному желаемому, - речь идет лишь о своеобразной подстраховке на случай усиления флуктуаций (насколько она эффективна, вполне можно судить по действию диверсификации на уровне фирм). Другой пример повышения устойчивости системы в эволюционном периоде развития - сохранение определенной специализации подсистем. Например, многие системы (включая социальные, экономические) имеют в своем составе оперативные и консервативные подсистемы, из них первые приближаются к среде, улавливая ее флуктуации, вторые - отдаляются от нее, сохраняя качественную определенность системы. Оба условия могут работать на повышение устойчивости совместно и только при том условии, что они не выходят за определенные пределы. В противном случае и устойчивость самой системы, и ее подсистем понижается. Пример: разрушение в результате экономического кризиса 1973 - 74 гг. большого числа конгломератов, казавшихся суперустойчивыми; а в течение последовавшего за ним периода - низкая рентабельность фирм, занимающихся производством очень широкой номенклатуры продукции, хотя и фирмы с узкой специализацией тоже рискуют.

Постепенно в действие приводится “принцип хрупкости”, согласно которому устойчивость обладает большей хрупкостью, чем неустойчивость, все «хорошее» более хрупко, чем «плохое». Когда изменения параметров системы под влиянием внешних или внутренних флуктуаций превышают ее адаптационные возможности, наступает состояние неустойчивости - точка бифуркации, переломный для развития системы момент. Неустойчивость нередко возникает в ответ на введение в систему нового компонента.[51] В точке бифуркации неустойчивость усиливается благодаря тому, что всегда присутствующие в системах флуктуации, подавляемые в устойчивом состоянии, в результате нелинейных (автокаталитических, например) процессов, выводящих параметры за критические значения, усиливаются и вызывают скачкообразный переход в новое устойчивое состояние с меньшей энтропией, после чего цикл “плавное развитие - скачок”, “эволюция - революция”, “устойчивость - неустойчивость” повторяется.

Таким образом, и устойчивость, и неустойчивость, и адаптация, и дезадаптация являются в равной мере необходимыми в процессе развития любой системы. Абсолютно неустойчивая система не может противостоять флуктуациям, лишена способности к адаптации и быстро разрушается, тогда как суперустойчивая система, подавляя любые флуктуации, консервирует свою структуру и поведение, не способна измениться качественно, т.е. лишена возможности развития и ее разрушение становится лишь делом времени. Оба типа систем приходят к хаосу, различие между ними заключается во времени, которое проходит до взрывного роста энтропии.

Поэтому высказываемое некоторыми исследователями мнение о том, что каждый момент времени можно рассматривать как точку бифуркации системы, вряд ли можно принять, поскольку если бы это в действительности было так, то это означало бы полную утерю подобной системой адаптационных возможностей и собственной качественной определенности, поскольку ее тогда направляли бы сильные внешние флуктуации, вследствие чего система, придя в хаотическое состояние, распалась бы. Более или менее длительное существование подобных систем в реальной действительности маловероятно.

С проблемой устойчивости/неустойчивости в процессе развития тесно связан и вопрос о том, к какому результату он приводит - к конвергенции или дивергенции систем. Большинство затрагивающих данный вопрос исследователей придерживаются однозначного мнения, что в процессе развития происходит дивергенция систем[52] (вспомним расходящуюся спираль развития). Это было бы возможно при соблюдении следующих условий:

- если развитие ограничивалось бы исключительно прогрессом и исключало регресс и возможности разрушения;

- если бы оно было линейным, однонаправленным, а не включало в себя разные аттракторы;

- если бы оно состояло из одних скачков, без эволюционного этапа.

Соблюдение подобных условий в действительности маловероятно и трудно вообразимо.

Исходя из нелинейности процесса развития, его многовариантности и циклической смены эволюционного и бифуркационного этапов, нужно признать, что и дивергенция, и конвергенция имеют место. При этом процессы дивергенции преобладают на бифуркационной стадии, а конвергенции - на эволюционной.[53]

 

 

6 ВОПРОС

Движущие силы развития

 

Что же является двигателем развития, что заставляет систему изменять свое качество? Выводы концепции самоорганизации по этому вопросу в значительной мере совпадают с выводами диалектики. Правда, первые достаточно редко обращают на него внимание, утверждая, что импульсом и двигателем процесса развития являются противоречия системы, но, если диалектика признавала в этом качестве исключительно внутренние противоречия, то синергетика делает акцент на внешние. Истина, возможно, лежит посередине - и внутренние, и внешние противоречия системы со средой могут быть источниками развития как вместе, так и по отдельности.

Наиболее существенным источником процесса развития выступают следующие виды противоречий:

- противоречие между функцией и целью системы;

- противоречие между потребностями системы в ресурсах и возможностью их удовлетворения;

- противоречия между изменяющимся количеством и прежним качеством (которое приобретает максимальную остроту в районе точки бифуркации);

- противоречие между старым и новым;

- противоречие между стремлением к порядку и хаосом (причем, чем дальше зашло их противостояние, тем выше степень организованности системы, и наоборот; это противоречие играет тем более важную роль, что относится к неснимаемым даже частично, в том числе и в точке бифуркации, поскольку ”...упорядоченность возникающей структуры обусловлена тем, что где - либо в другом месте порождается еще большая неупорядоченность”[54]);

- противоречие между стремлением системы к установлению устойчивого состояния и средствами его достижения: последние служат изменению и развитию системы, неизбежно приводят ее в состояние неустойчивости (это происходит следующим образом: система адаптируется к среде и, вследствие этого, становится более отзывчивой к флуктуациям, усиление флуктуации вызывает неустойчивость, за которой следует скачок);

- противоречие между целями системы и целями ее компонентов;

- противоречие между процессами функционирования и развития: хотя для того чтобы развиваться, система должна функционировать и не может функционировать, не развиваясь, в точке бифуркации они вступают в острое противоречие, поскольку интересы развития и само существование системы требует изменения ее качества, а значит, ломки функциональных процессов; а в эволюционный период процессы функционирования сдерживают развитие, сглаживая флуктуации;

- противоречие между функционированием и структурой: в эволюционный период процессы функционирования более пластичны, чем структура системы, но их изменение, производящееся в интересах системы, наталкивается на жесткость неизменной структуры; в момент скачка структура изменяется очень быстро, а функционирование отстает;

- аналогичные приведенным выше противоречия компонентов системы, которые, накапливаясь, отражаются и на макроуровне.

Роль среды в развитии системы будет раскрыта ниже. Большинство противоречий системы в эволюционный период только сглаживаются - внешним энтропийным тенденциям и противоречиям здесь противостоит адаптация, а внутренним - функционирование (“работа”) системы. Этим процессам в системах многих видов, в частности, социальных, помогает, их корректирует управление. Свою негэнтропийную роль управление может играть только при наличии адекватных обратных связей. В противном случае управляющая подсистема будет генерировать разрушительные или способствующие деградации системы флуктуации, способствующие ускорению наступления порога самоорганизации. Но и самое идеальное управление в лучшем случае способно лишь смягчить противоречия. Насколько возможно полное разрешение назревших противоречий происходит в момент катастрофы, затем противоречия постепенно накапливаются, и цикл повторяется.

Возможности сглаживания и разрешения противоречий обеспечиваются тремя способами: изменчивостью, наследственностью (воспроизводством) и отбором, происходящим в процессе конкуренции. Свойство изменчивости позволяет системе варьировать на эволюционной стадии ее поведение, а на бифуркационной - структуру. “Наследственность” (воспроизводство, способность будущего зависеть от прошлого) вводит процессы изменчивости в определенные границы, обусловленные прошлыми структурой, состоянием и функционированием системы. А отбор способствует не выживанию сильнейших (что, по меткому выражению Н.Н. Моисеева означало бы, что выживает тот, кто выжил), а тех систем, чьи обусловленные прошлым развитием структура и функционирование (“наследственность”) способны измениться в соответствии с новыми условиями (изменчивость) и адаптироваться к ним. Таким образом, адаптация не является единственным фактором отбора, и, тем более, не является его следствием (как это иногда трактуется), а представляет собой одно из его условий. В точке бифуркации отбор носит тотальный характер - ему подлежат системы, их компоненты от верхнего до низового уровня, структуры, взаимосвязи и взаимоотношения, способы функционирования; а в промежутке между точками он происходит, в основном, на микроуровне, впоследствии приближаясь к мезо- и макроуровням.

Отбор происходит в процессе конкуренции, которая обусловливается ограниченностью ресурсов и всегда приводит к нелинейным процессам,[55] что прибавляет веский аргумент в пользу теорий самоорганизации, исследующих нелинейные процессы, и позволяет любую систему, в которой имеют место явления конкуренции, рассматривать с их точки зрения. Подчеркнем, эти процессы происходят непрерывно, но особенно активизируются вблизи точки бифуркации. В результате отбора уменьшается диссипация (поскольку в определенной мере сглаживаются различия между подсистемами, что способствует некоторому упрощению системы), а так как чем проще система, тем более она устойчива, и к повышению ее устойчивости. Но, большая “простота” системы отнюдь не всегда означает ее большее совершенство, что дает еще один аргумент в пользу самоорганизационной теории развития, допускающей не только прогресс, но и деградацию, и разрушение систем.

 

 

7 ВОПРОС

Циклы развития систем

Смена эволюционного и бифуркационного этапов развития систем, их устойчивости и неустойчивости образует во времени динамические циклы. [56] Каждая система имеет не только циклические процессы, обусловленные ее природой, но и циклы, диктуемые ей средой (например, смена времен года, дня и ночи, лунных фаз и т.д.). Причем, “внешние” циклы более стабильны и устойчивы, а циклы внутреннего происхождения могут изменяться под их влиянием в результате синхронизации - свойства систем самой разной природы вырабатывать единый ритм совместного существования, несмотря на подчас крайне слабую взаимосвязь.[57] В результате синхронизации системы начинают двигаться с одинаковыми, кратными или соизмеримыми частотами (скоростями).

Можно выделить два основных вида синхронизации. Взаимная (внутренняя) синхронизация происходит, когда определенные частотные соотношения устанавливаются в результате взаимодействия “равноправных” систем; а захватывание - внешняя синхронизация - имеет место тогда, когда одна из систем является настолько мощной, что навязывает свой ритм движения другим автоколебательным системам. Тенденция к установлению синхронизации является универсальной, подавить ее могут только сильные десинхронизирующие факторы.

Как десинхронизирующие, так и синхронизирующие факторы действуют практически все время, но приобретают возможность реально и ощутимо повлиять на процесс синхронизации сразу после точки бифуркации, в которой десинхронизируются очень многие процессы, после чего на эволюционной стадии развития тенденции к синхронизации и взаимной адаптации других видов (синхронизацию можно рассматривать как разновидность адаптации) постепенно берут верх и усиливаются по мере отдаления от катастрофы. Например, среднесрочные экономические циклы экономически развитых стран в послевоенный период отличала асинхронность, а затем они снова стали синхронными (“очередная” точка бифуркации для макроэкономических систем пришлась на 1933 -39 годы, а Вторая Мировая война затянула ее).

Процесс синхронизации систем может привести к их когерентности, т.е. к согласованному протеканию во времени характерных для них колебательных или волновых процессов. Исходя из изложенного выше, можно предположить, что процессы развития предсказуемы (с определенной вероятностью, конечно), причем на обеих его стадиях. Более точному прогнозу поддаются процессы эволюционной стадии, поскольку они, как и структура системы, отличаются устойчивостью, а условия внешней среды известны. С гораздо меньшей точностью можно вычислить сценарий поведения системы в точке бифуркации, поскольку и система, и среда становятся неустойчивыми, и детерминизм эволюции сменяется случайностями революции. Наличие процессов синхронизации в системах позволяют сделать важный вывод, отсутствующий в концепциях самоорганизации: временные границы точек бифуркации (по крайней мере, нижняя граница в силу выраженной когерентности процессов в фазе устойчивого развития) предсказуемы.

Знание нижней границы точки бифуркации не должно служить поводом к навязыванию самоорганизующейся системе той или иной траектории развития, поскольку выбор траектории происходит в соответствии с природой, уровнем развития, прошлым системы. Навязывание пути развития бесперспективно, т.к. заведомо обрекает систему на деградацию. Это не означает, что управляющая подсистема самоорганизующейся самоуправляемой системы должна отказаться от какого - либо управляющего воздействия вблизи точки перехода; это требует, чтобы управление (всегда, но здесь особенно) находилось в резонансе с системой и происходило в соответствии с ее природой, уровнем развития и прошлым.

 

ЛЕКЦИЯ