Азбука системного мышления

Такой стабилизирующий, целенаправленный, регулирующий величину запасов цикл называется балансирующим (уравновешивающим, стабилизирующим) циклом обратной связи, и на схемах такие циклы отмечены буквой «Б». Цель балансирующих циклов обратной связи — достижение необходимого уровня запасов и стабилизация их величины. Каждый подобный цикл стремится к тому, чтобы удерживать величину запасов на заданном уровне (или в пределах определенного диапазона). Балансирующий цикл противодействует любому воздействию на систему, которое может изменить запасы. Если запасы слишком сильно возрастут, действие цикла будет направлено на их уменьшение, и наоборот.

Еще один пример кофе и балансирующего цикла обратной связи, который относится не к человеческим решениям, а к законам физики. Горячий кофе в чашке постепенно остывает до комнатной температуры. Скорость его охлаждения зависит от разницы между температурой кофе и температурой в помещении. Чем она больше, тем быстрее будет остывать кофе. Цикл работает и в обратную сторону: если вы приготовите холодный кофе в жаркий день, он будет нагреваться до тех пор, пока его температура не станет такой же, как температура в помещении. Цель этой системы — довести разницу температур между температурой кофе и температурой воздуха в помещении до нуля. И не имеет значения, был ли кофе более горячим или более холодным.

Рис. 10. Схемы остывания (слева) и нагрева (справа) чашки кофе

Графики, приведенные на рисунке 11, показывают, как меняется температура холодного и горячего кофе в одном помещении с течением времени. Это типичный пример поведения балансирующего цикла обратной связи. Независимо от изначального значения запаса системы (температуры кофе), будь оно выше или ниже желаемого (комнатной температуры), цикл обратной связи приближает его к одной и той же цели. Сначала изменения происходят быстро, но скорость охлаждения (или нагрева) постепенно снижается по мере того, как расхождение между текущим и целевым значением запаса уменьшается.

Рис. 11. Приближение значения температуры кофе к температуре воздуха в помещении, равной 18 °C

Эту модель поведения — стремление системы к заданной цели — можно проследить, наблюдая за радиоактивным распадом, само­наводящимися ракетами, обесцениванием активов, контролируемым уровнем воды в водохранилище, регуляцией организмом уровня глюкозы в крови, торможением автомобиля перед светофором. Придумайте свои примеры. Мир полон циклов обратной связи.

Балансирующие (уравновешивающие, стабилизирующие) циклы обратной связи — это структуры, цель которых заключается в стремлении к поддержанию запасов на требуемом уровне и обеспечении стабильности и устойчивости системы

Наличие механизма обратной связи не значит, что он работает хорошо. Он может оказаться недостаточно сильным, чтобы довести запас до желаемого уровня и поддерживать его. Взаимные влияния элементов системы, ее информационная часть дают сбои по многим причинам. Информация запаздывает или поступает не в тот участок системы. Она может быть неявной, неполной или труднораспознаваемой. Ответная реакция — слишком слабой, запоздалой, недостаточной или неэффективной. Тогда цель обратной связи не реализуется. Но в случае с чашкой кофе температура напитка в итоге все же сравняется с комнатной температурой.

Отклоняющиеся циклы. Усиливающая обратная связь

Мне нужен отдых, чтобы освежить разум. Чтобы отдохнуть, необходимо путешествовать, чтобы путешествовать, надо иметь деньги, чтобы иметь деньги, нужно работать… Я в порочном кругу… из которого невозможно выбраться.

Оноре де Бальзак4, писатель и драматург XIX века

В этой ситуации мы сталкиваемся с очень важной особенностью. Кажется, эти рассуждения приводят нас в замкнутый круг: прибыль упала, потому что уменьшились инвестиции, а инвестиции уменьшились, потому что упала прибыль.

Ян Тинберген5, экономист

Второй вид циклов обратной связи нарастает как снежный ком. Циклический круг может привести как к желаемым, так и нежелательным последствиям, может вызвать стабильный рост или разрушение. Он называется усиливающим циклом обратной связи и помечается на схемах «Усил.». Такие циклы увеличивают входящие потоки в случаях, когда значение запаса уже высокое (и уменьшают, когда низкое). Усиливающий цикл обратной связи при любом направлении изменений делает их более выраженными.

Например:

Чем сильнее один брат толкает другого, тем сильнее второй старается толкнуть первого, и наоборот.