Системное мышление

Конспект основных идей книги "Азбука системного мышления"

Система - это составные элементы, взаимосвязи (потоки) между ними (роли), как материальные, так и информационные, а также общее назначение или цель. Хороший пример - футбольная команда или scrum-команда. Система больше, чем просто набор составляющих её частей. При этом цель имеет определяющее значение для поведения всей системы.
Анализ (понимание) системы может происходить на нескольких уровнях:
- уровень событий (самый поверхностный и неинформативный)
- уровень поведения (статистические модели и машинное обучение находятся на этом уровне, модели обладают хорошей предсказательной силой, но оказываются неактуальны, если меняется структура системы)
- уровень структуры (самый глубокий уровень понимания системы)
Структура системы определяет её поведение. Причиной определённого поведения системы является не внешнее воздействие, разные системы могут дать совершенно различные отклики на одно и тоже воздействие (в одних и тех же условиях).
__________________
Примеры: при пожаре в людном месте большинство людей поддастся панике, но если среди них окажется подготовленный человек (военный пожарный) ему удастся действовать рационально по закрепленным поведенчески шаблонам. Более устойчивые системы адаптируются к изменяющимся условиям, а другие разрушаются (Китай и СССР). Одни компании могут адатироваться и бурно развиваются в периоды глобальных изменений, другие же не в силах удовлетворить новые потребности, разрушаются или вытесняются из определенных сегментов (Nokia и Apple, IBM и Microsoft). Заболевание (ОРВИ) - не результат действия вируса, а результат совокупности наличия внешних условий: попадание вируса, и внутренних причин: ослабленный иммунитет, наличие внутреннего источника инфекции, подвергание себя переохлаждению и т. п.
Чтобы увеличить запас нужно стремиться не только к увеличению входящих потоков, но и к уменьшению исходящих (потерь), при этом оценивать затраты на реализацию каждого из этих путей. Компенсация необоснованных потерь также ведет к неадекватной и расточительной эксплуатации ресурсов.
_____________________
Пример: увеличение дотаций и инвестиций бюджетных стредств страны в регионы, и при этом отсутствие программы по противодействию коррупции. Впрочем здесь все зависит от цели системы: если это поддержание благосостояния элиты, то действия вполне рациональны.
Изменение состояния системы требует времени. Запасы меняются медленно и являются буферами, смягчающими (маскирующими) глобальные изменения и формируют запаздывания. При этом наличие больших запасов создаёт иллюзию независимости потоков (входных и выходных), но только в определённых пределах (пока ресурс сильно не истощится).
_____________________
Пример: эксплуатация природных и других возобновимых ресурсов, вылов рыбы, захоранивание отходов и т. п. (Само)эксплуатация человека, переработки. Буфер - это психическое и физическое здоровье.
Балансирующие циклы обратной связи - устойчивое равновесие, могут иметь различную силу.
_____________________
Пример: после ссоры друзья или влюблённые находят пути и восстанавливают отношения, если связывающие их причины достаточно сильны. С другой стороны из-за действия этих сил сложнее прервать больше нежелательные отношения: консервативные циклы оказывают сопротивление позитивным изменениям и стремятся сохранить статус-кво.
Усиливающие циклы обратной связи - резонансные системы, расширяющиеся или ускоряющиеся со все возрастающей скоростью.
_____________________
Пример: конфликт (ссора), из-за пустяка, из-за заложенной в систему тенденции искажать-усиливать воспринимаемый эффект и отвечать соответственно. Рост капиталла. Может иметь отрицательную тенденцию: чем меньше люди общаются, тем меньше у них общего опыта и тем для обсуждения, тем тем меньше они общаются в будущем. Может иметь позитивный эффект: взаимопомощь и доверие, чем больше ты помогаешь, тем больше доверяют тебе, тем больше ты узнаёшь о человеке, тем больше ты можешь ему доверять, тем больше он помогает тебе, тем больше помощи вы можете произвести совместно. Могут иметь разрушительные последствия и всегда так или иначе ограничиваются определёнными физическими пределами.
Обратимое доминирование - способ сосуществования нескольких циклов обратной связи на одном запасе.
_____________________
Пример: лоббирование интересов в правительстве. Реализация мер по сокращению использования ископаемого топлива. Уровень - количество мероприятий. Усиливающий цикл - давление общественности, балансирующий цикл - бизнес и правительство с финансовыми интересами в отрасли. Необходимо ослаблять балансирующий цикл.
Запаздывания в системе с конкурирующими циклами обратной связи вызывают колебания в системе. Чем резче отклики, тем больше усиливаются колебания. Чтобы сделать систему устойчивой к колебаниям, нужно сделать её более чуткой: все воздействия производить постепенно (малыми итерациями) и постоянно собирать обратную связь.
_____________________
Пример: Scrum - методика, делать малые итерации, чтобы понять как система (команда+задача) реагирует на воздействия (скорость работы+качество результата). Настройка кранов в холодной/горячей водой. Строительство электростанций (периоды переизбытка и нехватки).
Любой усиливающий цикл ограничен как минимум одним балансирующим. Ни один рост не может продолжаться вечно.
Ресурсы ограничены: невозобновимые - величиной запаса, возобновимые - скоростью восстановления и минимальным жизнеспособным уровнем.
Эксплуатация невозобновимого ресурса: чем интенсивнее разработка и чем больше величина данного конкретного запаса, тем реще будет неизбежный вызванный выработкой спад. При этом величина запаса нелинейно (меньше) зависит от величины запаса.
Слишком интенсивная эксплуатация возобновимого ресурса может подорвать его способность к восстановлению, то есть превратить его в невозобновимый ресурс. Чтобы этого не произошло необходим эффективный балансирующий цикл обратной связи, замедляющий рост инвестиций в дальнейшую эксплуатацию. Если этого не сделать усиливающий цикл роста ресурса по концепции обратимого доминирования может быть подавлен балансирующими циклами. Это как естественные ограничивающие рост данного ресурса факторы ("враги"): конкурирующие виды, болезни, хищники и т. п., так и порочные усиливающие циклы роста, присущие самой эксплуатирующей системе: за счёт совершенствования технологий сохранение эффективности добычи и рентабельности даже при сильном истощении ресурса, экономическое поощрение (при истощении ценность ресурса повышается, добыча остатков становится особенно выгодной, даже с учетом потерь на совершенствование технологий добычи).
_____________________
Пример: психологическая травма или тяжелое поражение здоровья, эксплуатация природных ресурсов (плодородные почвы, лес, рыба, животные)
Три основных качества систем, делающих их эффективными фор��ами организации: устойчивость, ��амоорганизация, иерархическое строение.
У способности системы к самовосстановлению (проявление устойчивости) всегда есть пределы.
Устойчивость системы - это динамическая характеристика, не то же самое, что стабильность. Стабильно эффективная система может быть гораздо более производительной в данных конкретных условиях, однако быть абсолютно не эффективной или даже разрушенной в других. Мы должны уделять внимание устойчивости системы при проектировании так же как и производительности, и даже жертвовать частью производительности в пользу устойчивости.
_____________________
Пример: рекомендованное количество членов scrum-команды - от 7 до 9, однако если у нас есть весомые основания ожидать оттока, например, тестировщиков из нашей команды, на который мы не в силах повлиять, мы можем увеличить и поддерживать большее количество тестировщиков. Команда раздуется, производительность упадет, но буфер тестировщиков позволит сохранить бесшовность разработке в условиях нестабильности.
Самоорганизация - способность системы выстраивать собственную структуру взаимосвязей, новые элементы, новые подсистемы, в общем порождать множество разноообразных форм, что обеспечивает устойчивость системы к внешним воздействием: если определённые формы не смогут приспособиться, выживут другие, риск распределяется равномернее. Способность к самоорганизации должна также учитываться равноправно с производительностью и не должна приносится в ей жертву, так как является необходимым условием устойчивого развития системы. При этом часто самоорганизация происходит при комбинаторном сочетании относительно простых базовых правил, при этом само существование отбирает из них жизнеспособные.
_____________________
Пример: микроменеджмент - негативный пример сильного вертикального внутрисистемного контроля, который уменьшает способность к самоорганизации. Средние звенья управления не получают достаточного опыта принятия ответственных решений, утрата возможности продуктивной работы при утрате верхушки.
Иерархия - наиболее распространённая форма самоорганизации систем. Системы образуются из подсистем, связей между ними и общей цели: обеспечить выполнение целей подсистем. Эти подсистемы в свою очередь состоят из других подсистем. Связи внутри подсистем прочнее, чем между ними. Элементы (подсистемы) могут рассматриваться как самостоятельные системы в соответсвии с принципом редукции. Система растёт и самоорганизуется снизу вверх: атомы - молекулы - клетки - органы - организм - сообщества различных урвней социальной иерархии. При построении иерархии важен баланс между свободой и самоорганизацией подсистем и благосостоянием системы в целом.
Пример: федеративная организация управления государством.
Все, что мы знаем о мире - только лишь модель и не может быть исчерпывающим описанием реальности. Идентично учению о пустоте: все дхармы - есть пустота. Знание не может являться целью, ведь абсолютное знание недостижимо вследствие проблемы индукции. Мы не способны понять бытие полностью, но можем строить более или менее работающие модели тех или иных фрагментов реальности. Ценность знания - в его применении.
Причины неожиданного поведения систем:
- наше внимание притягивают отдельные события или поведение элементов во времени, но причиной и того и другого является структура системы
Пример: повод и причина не одно и тоже (Первая мировая война). Неожиданность - малые события предшествуют большим последствиям, так истинные причины также велики, но скрыты. Или же наоборот громкие события не вызывают больших последствий, так как компенсируются устойчивостью системы (убийство Сулеймани).
- большинство взаимосвязей нелинейны (точка срыва, очень хорошо = плохо), причем как правило нелинейности связаны со сменой доминирующего цикла
Пример: при общении с людьми их отношение может меняться со временем (смена доминирующего цикла).
- границы между системами/подсистемами условны; выбор верхней и нижней границ обусловлен эффективностью - модель системы должна быть настолько широкой и подробной, чтобы позволяла решить поставленную задачу (баланс). При этом выбор границ каждый раз надо проделывать заново, а не укладывать свою модель в прокрустово ложе отдельных научных дисциплин и общепринятых подходов
Пример: индекс счастья работника, который оценивается в методике scrum - субъективный показатель, который сильно влияет на производительность, и позволяет выявить дополнительные лимитирующие факторы роста.
- лимитирующие факторы - потоки, оказывающее наибольшее влияние на развитие системы в текущий момент (во что упирается рост). Меняются со временем.
Пример: если вложения не приводят к прогрессу, значит существуют скрытые лимитирующие факторы
- для того, что причины созрели в последствия нужно время, для управления ситуацией необходимо умение предвидеть
Пример: прогнозирование спроса при заказе/распределении товаров Или ты несколько лет получаешь привлекательное иностранное гражданство, но за это время правительство вступает в войну и страна теряет привлекательность.
- ограниченная рациональность - неполнота сведений о состоянии системы, ложные сведения, неправильная интерпретация информации и ошибки, эгоистическая и краткосрочная субоптимизация
Пример: вся наша жизнь

Системные ловушки

Перечень распространённых системных ловушек:
- сопротивление внешнему влиянию
- трагедия общин
- эскалация конфликта
- успех к успеху
- поддерживающие средства
- манипулирования правилами
- неверные цели
- стремление к худшему
Сопротивление внешнему влиянию
Противоборствующие силы пытаются изменить значения определенных уровней каждая по своему. Временный успех одной из сторон ведет только к более ожесточенному сопротивлению других участников конфликта, возможно, их временному объединению. В итоге наблюдается динамическое равновесие (тупик), которое не устраивает никого и огромное количество работы тратится впустую на это бесполезное перетягивание каната вместе сотрудничества и эффективного взаимодействия сторон.
Решение: для начала нужно ослабить давление, тогда другие участники тоже отступят. Найти общие интересы для всех сторон и найти компромиссное решение или поставить более высокие цели, то есть не драться за ресурс, а собраться вместе и найти решение, как его приумножить (выйти за пределы ограниченной рациональности).
Пример: раздел Польши. Объединение кампаний для лоббирования интересов отрасли в целом или поиска новых рынков вместо конкуренции.
Трагедия общин
Массовое совместное использование одного ресурса. При этом каждый субъект получает непосредственную выгоду, а негативные последствия чрезмерной эксплуатации распределяются равномерно между всеми. Очень слабая или сильно запаздывающая обратная связь от величины ресурса, не в силах остановить губительный рост, вызванный ограниченной рациональностью субъектов, что приводит к уничтожению ресурса.
Решение: необходимо усилять обратную связь: 1) обучать и убеждать, повышать самосознание субъектов; 2) приватизировать ресурс, повышать личную ответственность субъектов; 3) если приватизация невозможна, необходимо административное регулирование "взаимное принуждение по общему согласию" (правила, контроль, санкции)
Пример: использование общественных и природных ресурсов, утилизация отходов, выбросы в атмосферу
Эскалация конфликта
Система с усиливающим циклом обратной связи, в которой значения запасов стремятся превзойти остальные. Соперничество и гонка. Чаще всего проявляется в контексте конфликтов. Эффект растет экспоненциально и может очень быстро вывести систему за пределы стабильности и управляемости. Это плохо, даже если само соревнование не имеет разрушительных мотивов, так как как правило максимизируются только отдельные запасы, а прочие показатели игнорируются. Хотя в целом здоровая конкуренция это ок.
Решение: лучше не влезать в такие конфликты; одностороннее прекращение конфликта одной из сторон (при условии наличия запаса прочности, позволяющего выдержать временное преимущество). Или договор между противоборствующими сторонами в целях реорганизации системы и добавлении дополнительных баланси��ую��их циклов, не позволяющих выйти за пределы.
Пример: гонка вооружений, развитие военных конфликтов, ссоры
Стремление к худшему
Понижение стандартов (ожиданий, целевых уровней) в зависимости от наблюдаемой ситуации (плохой). В результате: снижение воспринимаемых показателей > снижение стандартов > снижение разности между реальными показателями и стандартами > снижение активности > снижение реальных показателей > еще большее снижение воспринимаемых показателей. Негативный усиливающий цикл обратной связи ведет систему к полной деградации. Все коварство в постепенных изменения, которые могут быть незаметны.
Решение: иметь объективные измеримые показатели, которые не позволят снижать целевое значение балансирующего цикла. Лучшее решение - превратить балансирующий цикл в доминирующий усиливающий, работающий на повышение, привязав целевое значение к лучшему значению в прошлом (с некоторой добавкой) - "стремление к лучшему"
Пример: постепенное снижение финансовых показателей банка может быть незаметным в краткосрочной перспективе из-за высокой волатильности, количество медитаций в неделю: начинаешь с ежедневных - потом стандарты понижаются - и забиваешь совсем, потом с начала - прогресса ноль.
Успех к успеху
Другое название - конкурентное исключение. Успех одной из конкурирующих сторон увеличивает её шансы на будущие выигрыши. Соответственно, проигравшая сторона получает еще меньше шансов на реванш. В результате усиливающий цикл обратной связи приведёт к полному вытеснению аутсайдеров и процветанию единственного победителя. Или же достижение определенног оуровня неравенства выведет систему за пределы стабильности.
Решение: самоорганизация, создание новых форм деятельности и увеличение разнообразия может позволить проигрывающим сторонам выйти из прямого конфликта и начать новую игру. Кроме этого нужно накинуть обратные связи, которые запрещают полную монополизацию.
Пример: создание новых продуктов и открытие новых рынков при рыночной конкуренции, образование новых биологических видов, антимонопольные законы, налог на наследство, прогрессивное налогообложение.
Поддерживающие средства
Зависимости и мании - средства, которые существуют на различных масштабах: от отдельных людей до целых государств. Поддерживающее средство - маскирует проблему, заглушает неприятные последствия структурных проблем системы, однако не исправляет систему. Особенно опасна особенность поддерживающих средств быстро угнетать естественные способности системы по самоподдержанию. В таком случае потребность в поддержке растет экспоненциально (маниакальный цикл), а условия самостоятельного и независимого существования системы полностью уничтожаются.
Решение: использовать с большой осторожностью; если попал - неизбежна "ломка"; применять только те средства поддержки, которые увеличивают собственные способности системы по саморегуляции. Перед тем как использовать ПС спроси себя: почему перестали работать естественные механизмы и как их восстановить?
Пример: субсидии и дотации, наркотики, навыки и способности, утрачиваемые при возникновении узкоспециализированных профессий или он-лайн сервисов (переводчик, например).
Манипулирование правилами Формальное выполнение правил при недостижении реальной цели, для которой правила создавались.
Решение: итеративный пересмотр правил с учетом отклика от самоорганизующихся частей системы, которые пытаются манипулировать правилами.
Стремление к неверным целям
Когда поведение системы приводит не к тому, что вы хотели, а к тому, что вы сказали.
Решение: всегда четко формулировать цель, убеждаясь, что это именно то, что вы желаете от системы и это требование нельзя выполнить формально. Пример: ВНП - валовый национальный продукт (поток - размер произведенных товаров и оказанных услуг) - используется как основной показатель экономического развития. Однако запас не измеряется, а рост капитала должен обеспечиваться минимальными усилиями, а не максимальными. Оптимизируйте результат, а не усилия!

Ключевые точки воздействия на системы

(с увеличением важности):

Скорости потоков, цели и ограничения - численные показатели - редко имеют весомое влияние на поведение системы в долгосрочной перспективе. Показатели имеют значение, только если влияют на более важные рычаги.
Буферы (запас денег, времени, прочности и т. п.) - обеспечивают независимость входных/выходных потоков в определенных рамках, делают с��стему более стабильной в изменяющейся среде. Однако слишком большие буферы делают систему неповоротливой, к тому же их долго накапливать и дорого поддерживать.
Структуры запасов и потоков. Очень важны. Обеспечиваются физической структурой системы. Очень слабо подвержены изменениям (дорого, сложно, долго).
Запаздывания. Инертность отдельных частей системы. Важна не величина запаздывания сама по себе, а соотношение запаздывания и скоростей. Они должны находиться в некоторой рациональной срединной области: слишком маленькое запаздывание сделает системы уязвимой к флуктуациям и лишит устойчивости, слишком большие - сделают полностью невосприимчивой к внешним изменениям и очень хрупкой. В то же время нужно помнить, что если при поиске оптимального отношения изменить запаздывание проблематично, то следует изменять скорость потоков.
Балансирующие циклы. Контуры управления и защиты. Мощность циклов относительно компенсируемых изменений. Усиливать благоприятные, ослаблять вредные. Быть осторожным с ослаблением: многих БС - это аварийные системы спасения.
Усиливающие циклы. Чаще всего разрушительны и негативны. Жадные циклы. Легче ослабить напор роста, чем усилять противостоящие балансирующие циклы.
Информационные связи. Создают новые циклы обратной связи. Прокидывать информацию легче и дешевле, чем вмешиваться в структуру системы. Часто неэффективная работа систем обусловлена скудными информационными связями.
Правила, стимулы, принуждения. Регулируют, что вообще может происходить в системе, какие циклы обратной связи могут существовать, а какие нет.
Самоорганизация. Экспериментирование, свобода. Правила самоорганизации: правила, по которым система (элементы, подсистемы) может изменять себя. Добавить, уменьшить, создавать/убирать связи, менять цель. Тогда фактически будет происходить все, что допустимо этими правилами, то есть будет создаваться разнообразие. Из которого будут эволюционно отобраны наиболее жизнеспособные формы. Пример: биологические виды, научные идеи, культуры. Цель: диверсификация внешних рисков, выживаемость, устойчи��ость.
Цель. Назначение системы имеет огромное значение, так как оно задаёт работу всех отдельных элементов: балансирующих и усиливающих циклов, правил самоорганизации, потоков информации. Цель не всегда лежит на поверхности, и не всегда прямо декларируется (пост-модерн)
Мировоззрение. Реальная структура системы зависит не от формальных законов и правил, а скорее от ценностей и убеждений, принятых в системе. Понятия, которыми мы мыслим, и ценности, в которые мы верим, создают мир, в котором мы живём. Нет никаких физических ограничений на скорость этого процесса.
Границы мировоззрения. Любое представление не тождественно реальности, ограниченно. Не цепляться за свои убеждения, оставаться гибким. Подвергать собственные взгляды и убеждения деконструкции.

Жизнь в мире систем:

Прежде всего изучи поведение. Изучи динамику системы. Опирайся на факты, а не на представления. Изучи взаимосвязи показателей. Что плохо и как мы к этому пришли? Что хорошо? Построй сценарии развития. Ищи проблему в поведении, а не в отсутствии любимого метода решения (не ищи под фонарём)
Научный подход. Стремление к объективности, открытость и беспристрастность. Формализуй (так строго, насколько это уместно) и запиши свою модель. Это гипотеза. Опровергай. Пусть опровергают другие.
Ценность информации. Чтобы система работала эффективно, нужно обеспечить полноту, своевременность и целостность потоков информации.
Береги язык - главный инструмент моделирования. Процесс мышления - это моделирование, построение концептуальных моделей реальности. Мы мыслим с помощью языка и составляющих его понятий и правил. Необходимо содержать язык в полной готовности "играть против реальности", то есть основной его целью должно быть именно описание объективной реальности, того контекста в котором находится решаемая проблема. Для этого необходима ясность понятий, лаконичность, строгая логика. Нельзя допускать пост-модернового отделения языка от реальности и создания ложных реальностей-видимостей (симулякры), размывания терминов в контексте решения задач реального мира. Язык нужно обогащать новыми терминами и понятиями (в том числе системными), и это обогатит мышление, а значит и жизнь людей в этом мире.
Уделяй внимание всему, что важно, а не только тому, что можно подсчитать. Вопрос о границах: не втискивай системы в прокрустово ложе собственных представлений о мире, смотри как можно шире. Субъективные факторы очень важны, и непосредственно влияют на объективные, например, удовлетворенность сотрудника и его производительность. Наиболее важные вещи в нашей жизни нельзя измерить (непосредственно). Люди сами способны измерить (пусть и субъективно) многие качественные вещи.
Разрабатывай адаптивные стратегии. Управление в условиях неопределенности нужно сделать обучаемым и способным изменяться в соответствии с откликами системы на управляющие воздействия, которые должны регулярно собираться специально предусмотренной системой контроля. Короче, нужно использовать обратные связи системы, чтобы сделать управление эффективным.
Стремись к пользе для системы в целом. Всеми силами преодолевай негативные последствия ограниченной рациональности. Стремись найти удачные компромиссы между единством, самоорганизацией, устойчивостью и производительностью.
Поддержите естественные позитивные свойства системы. Будьте аккуратны в том чтобы давать именно то, что нужно, и не сломать естественные устремления грубыми средствами поддержки.
Повышай внутреннюю ответственность. Принимающие решения должны непосредственно испытывать последствия собственных действий. Приватизация потерь и успехов.
Учись на ошибках. Невозможно контролировать системы. Неопределенность неизбежна. Необходимо принять ее и действовать. Ошибки неизбежны. Двигайся итеративно: планируй, действуй, проверяй, корректируй. Используй ошибки эффективно.
Не бойся сложности. Сложность присуща любым системам. Невозможно ее контролировать. И бесполезно её подавлять. Нужно двигаться в такт, играть. Поощряй разнообразие, творческий беспорядок, самоорганизацию: они принесут устойчивость и развитие.
Расширяй временной горизонт. Краткосрочные последствия важны. Но не забывай оценивать долгосрочные последствия событий. И даже дальше: нужно иметь видение, чтобы понимать к какому будущему мы идём. Следуй срединным путём: заглядывая за горизонт, не забывай смотреть под ноги.
Не ограничивай себя. Не ограничивай мышление рамками профессии, теорий, мнений авторитетов.
Расширяй зону ответственности. Набирай силы, чтобы позаботиться о большем, принести больше радости и устранить больше страдания. Это необходимо как с моральной, так и с практической точки зрения. Так как все взаимосвязано необходимо заботиться о системе как о целом.
Стремись к лучшему! Не позволяй окружению, людям и событиям, информации разрушать твои ценности и идеалы. Одного понимания или декларации недостаточно. Укрепляй ценности и ориентиры постоянным осуществлением и поощрением в других того, во что ты веришь. Работай только на повышение стандартов без компромиссов.