Устойчивость развития и режимы с обострением.

Синергетика вводит понятие «динамическая устойчивость». Все в мире устойчиво лишь относительно, до определенной степени, на некоторой, пусть и длительной стадии развития. Все в мире метастабильно. Сложноорганизованные системы имеют тенденцию распадаться, достигая своего апогея своей организации, максимально разрастаясь и обретая наибольшую мощь. Неустойчивость диалектична. Устойчивость вырастает из неустойчивости, в результате неустойчивости, ибо начало, рождение нового структурного образования связано со случайностью, хаосом, неустойчивостью. А устойчивость в конце концов, рано или поздно оборачивается неутойчивостью. Динамическая устойчивость – это поддержание устойчивости в движении и благодаря ему, подобно движению на велосипеде, когда мы не падаем, потому что готовы упасть в любое мгновение. Нужно постоянно падать или, точнее, постоянно быть готовым к падению, чтобы никогда не упасть.

Близко к понятию динамической устойчивости важное современное представление об устойчивом развитии (sustainable development), широко используемое ныне ЮНЕСКО и другими международными организациями. С синергетической точки зрения устойчивое развитие – это динамичное самоподдерживающееся и оберегающее само себя развитие. Это развитие, в котором содержится глубокий смысл самоорганизации общества и общественной жизни.

Важнейшим представлением синергетики является представление о режимах с обострением и возможностью возникновения в ходе этих режимов сложных и сверхсложных структур самоорганизации, способных к коэволюции. Речь идет о таких режимах, когда процессы – на определенных стадиях развиваются сверхбыстро, лавинообразно. В основе механизма такого развития лежит нелинейная положительная обратная связь. Хорошо известно, к чему приводит отрицательная обратная связь, гомеостазис. Она дает стабилизирующий эффект, заставляет систему вернуться к состоянию равновесия. А что дает положительная обратная связь? На первый взгляд кажется, что она приводит лишь к разрушению, к раскачке, к уходу системы от равновесия, к неустойчивости, а неустойчивость не представляет интереса.

На самом же деле, без неустойчивости, без раскачки системы нет развития. Нелинейная положительная обратная связь – важнейший элемент в моделях автокаталитических процессов самой различной природы. А что представляет собой автокатализ? Имеется нелинейная положительная обратная связь в каждой точке среды, иначе говоря, объемная нелинейная положительная обратная связь. Скажем, производство вещества в каждой локальной области среды пропорционально его концентрации в этой области (да еще в степени выше первой). Концентрация, возрастая нелинейно, ускоряет производство вещества. Автокаталитические процессы широко исследуются, в том числе и в экономических и политических системах. Один из классических и наглядных примеров из области экономики – это быстрый рост капитала, как говорят, «деньги к деньгам», или «капитал на капитал». Психологи даже раскрыли такую закономерность, что всякий раз мы склонны недооценивать сумму денежного капитала, длительное время растущего по сложным процентам. Если же свободные денежные средства пускаются в оборот, инвестируются в какое-либо дело, то это может приводить к многократному увеличению капитала. Само локальное изменение состояния среды влияет на действие нелинейного источника в данном месте (на рост капитала, на производство вещества и т. п.). Объемная нелинейная положительная обратная связь, таким образом, означает ускоренный, самоподстегивающийся рост по всему пространству среды.

Теория режимов с обострением (blow up) и сложных спектров структур, возникающих в этих режимах, развита в научной школе А.А. Самарского – С.П. Курдюмова –Г.Г. Малинецкого. Режимы с обострением – режимы сверхбыстрого нарастания процессов в открытых нелинейных средах, при которых характерные величины (например, температура, энергия или же денежный капитал) неограниченно возрастают за конечное время. Вводится характерный параметр – время обострения, – конечный (ограниченный) промежуток времени, в течение которого процесс сверхбыстро (асимптотически) развивается вплоть до достижения бесконечных значений.

Первый и наиболее парадоксальный результат решения модельных задач на обострение – то, что режимы с обострением могут приводить (при определенных условиях) к локализации, к образованию нестационарных, диссипативных структур. Структура, локализующаяся на быстрых процессах, – это, действительно, удивительно. Но такого рода сложные структуры подвергаются угрозе распада, подходя к моменту максимального развития, моменту обострения. Чтобы подержать свою целостность, они должны переключиться на иной режим спада активности, увеличения роли рассеивающих и синхронизирующих структуру элементов. Не переключишься, не замедлишь свой рост – закончишь свое существование распадом, исчезнешь с лица земли, подобно тому, как на протяжении истории человечества исчезали цивилизации и распадались великие империи. Длительно поддерживать целостность и динамично развиваться – значит овладеть искусством смены режимов (быстрый рост – спад, интеграция – дезинтеграция, хотя бы частичная), быть эволюционно гибким, быть готовым упасть на время, чтобы не упасть навсегда.

Развитие мира в целом и социального мира, в особенности, представляет собой рост степени сложности и нелинейности структур, возникновение цветущей сложности на острых гребнях максимальной неустойчивости, а значит и рост степени синтеза порядка и хаоса, что дает им возможность поддерживать свою целостность, проходя через моменты неустойчивости (моменты бифуркации или моменты обострения) или даже каскады бифуркаций.

Поэтому рассмотрим далее, что понимается под порядком и хаосом.

Глава 5.

Хаос и порядок в управлении

Порядок неизменно связан с организацией, структурой учреждения. «Порядок» – слово, часто звучащее, как правило, в устах директора, руководителя организации. Это – термин, ставший по существу символом прочности управления, он ассоциируется у нас с хорошей организованностью.

Однако «слишком большая организованность также вредна, как и отсутствие таковой», - утверждает Алан Лакейн в известной книге «Искусство успевать».

Противоположность порядку – хаос. Хаос в организации – это, наверное, плохо?

Великий Ф. Ницше (1844-1900) был мастером философских афоризмов. Один из них гласит: «Нужно носить в себе еще хаос, чтобы быть в состоянии родить танцующую звезду». Он имел в виду, что без хаотического движения элементов, составляющих систему, она не обретет новое качество, не добьется успеха, будет не в состоянии изобрести невиданное новое – «танцующую звезду». Значит, обыденного понимания не вполне достаточно, чтобы определить «порядок в доме», в организации.

«Что мы имеем в виду, когда говорим о порядке? Что мы имеем в виду, когда говорим о беспорядке? - задаются вопросами Илья Пригожин и Изабелла Стенгерс. - Наши определения порядка и беспорядка, - отвечают они, - включают в себя и культурные суждения, и науку…».

Следует разобраться в этом.

Традиционный взгляд.

«Порядок – это место для всего, где все находится на своем месте», - говорит Анри Файоль в «Принципах управления». Ясно, что это – метафора, упрощающая суть дела. Простота хороша для начального понимания. Но простота, возведенная в абсолют, опасна, ибо мир необычайно сложен. Например, «у фашизма есть внеэкономические причины, - замечает Петр Авен, - стремление воплотить какую-то простую и понятную модель социального бытия; я называю фашизм "бунтом простоты" против непонятной и ненужной сложности демократической жизни», - резюмирует Авен.

«Умственный порядок патологичен», - утверждают ученые.

Оценки порядка, таким образом, не однозначны и приводят к вопросу: является ли он синонимом строгой простоты, или же он - «родственник» изящной сложности?

Если в учреждении все кипит, письменные столы завалены деловыми бумагами, среди которых не сразу разберешь, где и что лежит, и для чего какие предназначены; если в офис без конца входят и выходят работники и бесконечные посетители; если трещат факсы, работают телексы, гудят компьютеры, беспрерывно звонят телефоны; если вы, случайно оказавшись здесь, слышите обрывки самых непонятных разговоров и фраз, то невольно задаетесь вопросом, есть ли в этом учреждении порядок?

Если офис блестит, отделанный модными материалами, служащие одеты чинно и строго в соответствии с указаниями директора: пиджак, галстук, свежая рубашка, никаких свитеров и легкомысленных блузок; если люди разговаривают вполголоса, боясь беспокоить друг друга повышенным тоном, для посетителей отведены специальные дни и часы; если все бумаги аккуратно уложены в специальные шкафы, а на столе лишь стопка самых необходимых для работы сегодня, - есть ли в этом учреждении порядок?

Новое понимание.

Синергетика утверждает, что хаос внутренне структурирован, содержит в себе собственный, внутренний порядок. К тому же, именно хаос, может порождать и порождает порядок принципиально нового уровня в любой структуре, в любой организации!

Например, на протяжении долгого времени считалось, что турбулентные потоки жидкости – это прототип беспорядка. С другой стороны, кристалл принято было считать воплощением порядка. Теперь ученые вынуждены отказаться от такой прямолинейной точки зрения. Турбулентная система оказывается внутренне упорядоченной, так как в, казалось бы, совершенно неорганизованном движении молекул жидкости, образующем завихренные потоки, существует тонкая структура, неразличимая для невооруженного человеческого взгляда. Атомы же, образующие кристалл, как показывают физические исследования, совершают колебания около равновесных положений, причем делают это несогласованным образом, то есть, с точки зрения теплового движения, кристалл неупорядочен.

Подобное понимание относительности хаоса и порядка, внутренней структурированности хаоса можно попытаться экстраполировать на социальные объекты. К примеру, нашигорода есть олицетворение хаоса и порядка одновременно. С одной стороны, они нарушают естественную устойчивость человеческой жизни, вырывая нас из природного окружения. Кажется, что город – это олицетворение хаоса. Но одновременно город – источник социальных, культурных, технических, интеллектуальных новаций. Жизнь в городах бурлит, здесь создаются новые технологии, позволяющие в конечном счете облегчить человеческое существование, сделать жизнь человека более комфортной, наполнить ее творческим смыслом. С этой точки зрения, города – само воплощение порядка.

Любой хаос хоть в чем-то, но упорядочен, а любой порядок имеет собственную степень хаоса. Хаос в сложных системах самой разной природы, изучаемых синергетикой, всегда относителен. Он содержит в себе определенную меру хаотичности и меру упорядоченности. Хаос определенным образом организован. Это – детерминированный, или динамический, хаос. Хаос может иметь тонкую структуру, как в случае турбулентности, Или же хаос может быть организован в красивую фрактальную структуру, обладающую свойством самоподобия, или масштабной инвариантности.

Порядок и беспорядок в мире тесно взаимосвязаны, взаимообусловлены и порождают друг друга. Издавна считалось, что своего рода мерой беспорядка в мире является черт. Черт опрокидывает планы, вносит сумятицу и путаницу (как говорят, черт попутал), умножает беспорядок, в общем, является энтропийным принципом. Черт как бы прощупывает возможности, а человек реализует одну из них. Черт вступает в игру с миром, получает доступ к сокровищнице потенций (зияющей бездне хаоса), причем, быть может, зловещих и гибельных потенций хода событий, а человек его осаживает, усмиряет. Но дело-то в том, что частица черта, чудовищных демонических сил живет в каждом из нас, и она может прорываться, проявлять себя, поражая фейерверком блестящих креативных или мрачных дестабилизирующих сил.

Хаос как сложная взаимосвязь порядка и беспорядка в реальных системах выполняет множество различных функций в процессах самоорганизации в природе, психике человека и обществе:

■ хаос как способ выхода на тенденцию самоструктурализации открытой нелинейной среды;

■ хаос как способ синхронизации темпов эволюции подсистем внутри сложной системы и тем самым как способ сохранения ее целостности;

■ балансирование на краю хаоса как способ поддержания сложной организации (самоорганизованная критичность);

■ хаос как фактор приспособления к изменчивым условиям окружающей среды;

■ переход от порядка к хаосу, от симметрии к асимметрии, и обратно, как способ рождения красоты;

■ хаос, точнее доля внутреннего хаоса, как необходимое дополнение к внешнему управлению, контролю, планированию как способ самоуправления сложной системы;

■ хаотичность, разбросанность, разнообразие элементов как основа достижения их единства, организации (единство через разнообразие как принцип теории систем, порядок через хаос /И. Пригожин/, порядок через шум /Х. фон Фёрстер/, организующая случайность /А. Атлан/);

■ выпадение в хаос как способ выхода из эволюционного тупика;

■ хаос как стимул, толчок эволюции, спонтанность как жизненный порыв;

■ и, наконец, именно на стадии спада активности и возрастания диссипативных, рассеивающих, хаотических процессов могут устанавливаться новые связи, возникать новые структуры, инициироваться процессы морфогенеза, словом, хаос – это фактор обновления сложной организации.

Безграничность познания хаоса связана с раскрытием и изучением самых разнообразных функций хаоса, как способствующих самоорганизации и эволюции, так и тормозящих их, как конструктивных и творческих, так и деструктивных и разрушительных.

В связи с развитием теории самоорганизованной критичности (П. Бак, С. Кауффман) в настоящее время появилась красивая метафора «самоорганизация на краю хаоса». Сложные адаптивные системы не только допускают хаос, который делает их достаточно гибкими и податливыми, дает возможность хорошо приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды, но и балансируют на краю хаоса, существуют как на лезвии бритвы. Сложные адаптивные системы, в особенности живые существа, чрезвычайно хрупки, так что даже наилучший шаг в направлении улучшения их организации может привести к быстрому спонтанному распаду и гибели. С. Кауффман отмечает, что жизнь есть эмерджентный феномен, в основе которого лежит «порядок для свободы», или самоорганизация, а последняя характерна для режима эволюции системы «на краю хаоса»[40].

Существует ли «единица измерения» хаоса? Таковой является энтропия. Этот термин пришел из термодинамики, а само слово имеет греческое происхождение [εν означает в, внутри + τροπη, переводимое как поворот, перемена, превращение]. Энтропия – это мера внутреннего беспорядка в системе.

Итак, мерой хаотичности (дезорганизации) системы является величина, называемая энтропией, а мерой порядка (организации) – отрицательная энтропия, называемая негэнтропией, или «информацией».

Термин «информация» взят здесь в кавычки, чтобы подчеркнуть неправомерность простого отождествления информации с негэнтропией. Хотя количественно они совпадают, в качественном отношении между ними есть существенное различие: информация появляется только там и тогда, где и когда одна упорядоченная система «отражается» в другой, т.е. где имеется отношение одного порядка к другому порядку. Порядок же сам по себе как объективное свойство материальной системы отождествлять с информацией не вполне корректно.

Как уже отмечалось выше, в закрытых системах, являющихся, вообще говоря, идеализацией действительности, энтропия возрастает (второе начало термодинамики), то есть тепло переходит от горячего тела к холодному, а обратный процесс невозможен. Синергетика показала границы действия второго начала классической (равновесной) термодинамики. В открытых системах, далеких от состояния термодинамического равновесия, могут возникать упорядоченные структуры не за счет уменьшения хаоса, а благодаря диссипации, хаотическим процессам. Сложные диссипативные структуры возникают и развиваются на основе интенсивного «выжигания» среды, т.е. как раз за счет производства энтропии, роста хаоса на микроуровне, проявляющегося в виде макроскопических диссипативных процессов.

Таким образом, без хаоса не рождается ничего нового. Без хаоса преобразований нельзя создать новый структурный порядок в организации. Ученые пришли к выводу, что на определенных этапах развития в открытых системах из их хаотического состояния вдруг, словно по мановению волшебной палочки, возникает новый порядок, новая структура этих систем, новая организация. Это неожиданное и непредсказуемое возникновение вдруг называется эмерджентностью – особым свойством открытых систем.

Раскрывая закономерности возникновения порядка из хаоса, синергетика вселяет в нас бóльшую уверенность в наше будущее, в возможность эффективного социального управления и прогнозирования того, что ожидает нас завтра, построения сценариев будущего развития.