Двенадцать точек воздействия

Эта статья о точках воздействия, связанных с системной динамикой. Чтобы узнать о других значениях, см. Центр тяжести (военный) .

Двенадцать точек воздействия на систему были предложены Донеллой Медоуз , учёной и системным аналитиком, изучавшей экологические ограничения экономического роста.

История

Точки рычагов, впервые опубликованные в 1997 году, были вдохновлены посещением Медоуз встречи Североамериканского соглашения о свободной торговле (НАФТА) в начале 1990-х годов, где она поняла, что предлагается очень большая новая система, но механизмы управления ею были неэффективными. . Медоуз, работавший в области системного анализа , предложил шкалу мест для вмешательства в систему . Осознание этих рычагов и манипулирование ими является аспектом самоорганизации и может привести к коллективному разуму . Ее наблюдения часто цитируются в энергетической экономике , зеленой экономике и теории человеческого развития .

) существуют рычаги или места, Медоуз начал с наблюдения, что в сложной системе (например, фирма, город, экономика, живое существо, экосистема , экорегион где «небольшое изменение в чем-то одном может привести к большим изменениям». во всем» (ср.: ограничение в смысле теории ограничений ).

Она заявила, что нам нужно знать об этих сдвигах, где они находятся и как их использовать. Она сказала, что большинство людей инстинктивно знают, где находятся эти точки, но склонны направлять их в неправильном направлении. Более глубокое понимание поможет решить глобальные проблемы, такие как безработица , голод , экономический застой , загрязнение окружающей среды , истощение ресурсов и вопросы сохранения .

Медоуз начал со списка таких мест из девяти пунктов и расширил его до списка из двенадцати точек воздействия с пояснениями и примерами для систем в целом. Она описывает систему как находящуюся в определенном состоянии, состоящую из запаса и потока , с притоками (количествами, поступающими в систему) и оттоками (количествами, покидающими систему). В данный момент система находится в определенном воспринимаемом состоянии. Также может быть цель , чтобы система находилась в определенном состоянии. Разница между текущим состоянием и целью и есть несоответствие.

Например, можно рассмотреть озеро или водохранилище, содержащее определенное количество воды. Притоки представляют собой количество воды, поступающей из рек, осадков, дренажа из близлежащих почв и сточных вод местного промышленного предприятия. Оттоками могут быть объемы воды, израсходованные на орошение близлежащего кукурузного поля, вода, забираемая местным заводом для работы, а также местным кемпингом, вода, испаряющаяся в атмосфере , и стекающие излишки воды, когда резервуар полон. Местные жители жалуются на понижение уровня воды, увеличение загрязнения и потенциальное влияние выброса горячей воды в озере на жизнь (в частности, на рыбу). В этом разница между воспринимаемым состоянием (загрязнение или низкий уровень воды) и целью (незагрязненное озеро).

Точки рычага для вмешательства в систему

Следующие меры расположены в порядке возрастания эффективности.

12. Константы, параметры, числа

Параметры – это точки наименьшего эффекта кредитного плеча. Хотя они наиболее четко воспринимаются среди всех рычагов воздействия, они редко меняют поведение и, следовательно, имеют небольшой долгосрочный эффект.

Например, параметры климата нелегко изменить (количество осадков, скорость испарения , температура воды), но именно о них люди думают в первую очередь (они помнят, что в их юности дождей наверняка было больше). . Эти параметры действительно очень важны. Но даже если их изменить (улучшение верхнего течения реки для канализации поступающей воды), они не сильно изменят поведение (дебет, вероятно, не уменьшится резко).

11. Размер буферов и других стабилизирующих запасов относительно их потоков

Способность буфера стабилизировать систему важна, когда объем запасов намного превышает потенциальный объем притоков или оттоков. В озере вода является буфером: если ее намного больше, чем притока/оттока, система остается стабильной.

Например, жители опасаются, что озерная рыба может погибнуть в результате выброса горячей воды непосредственно в озеро без предварительного охлаждения. Однако вода в озере обладает большой теплоемкостью , поэтому является сильным термическим буфером. При условии, что сброс происходит на достаточно малой глубине, под термоклином , и объем озера достаточно велик, буферная способность воды может предотвратить любое вымирание из-за избыточной температуры.

Буферы могут улучшить систему, но зачастую они представляют собой физические объекты, размер которых имеет решающее значение и его нелегко изменить.

10. Структура материальных запасов и потоков (например, транспортная сеть, возрастная структура населения)

Структура системы может иметь огромное влияние на операции, но ее изменение может оказаться трудным или непомерно дорогим. Возможно, легче будет устранить колебания, ограничения и узкие места.

Например, жители беспокоятся о загрязнении своего озера, поскольку промышленность сбрасывает химические загрязнители прямо в воду без какой-либо предварительной обработки. Возможно, системе потребуется отводить использованную воду на очистные сооружения , но это потребует реконструкции подземной системы использованной воды (что может оказаться весьма дорогостоящим).

9. Продолжительность задержек относительно скорости изменений в системе

Информация, полученная слишком быстро или слишком поздно, может вызвать чрезмерную или недостаточную реакцию и даже колебания.

Например, городской совет рассматривает возможность строительства очистных сооружений. Однако строительство завода займет 5 лет, а прослужит около 30 лет. Первая задержка не позволит очистить воду в течение первых 5 лет, а вторая задержка сделает невозможным строительство завода точно нужной мощности.

8. Сила петель отрицательной обратной связи относительно эффекта, который они пытаются исправить.

Петля отрицательной обратной связи замедляет процесс, способствуя стабильности. Петля будет удерживать запас вблизи цели благодаря параметрам, точности и скорости обратной связи, а также размеру корректирующих потоков.

Например, одним из способов избежать все большего загрязнения озера может быть введение дополнительного сбора с промышленного предприятия на основе измеренных концентраций его сточных вод. Допустим, руководство завода должно платить в фонд водного хозяйства еженедельно или ежемесячно, в зависимости от фактического количества отходов, обнаруженных в озере; в этом случае они получат прямую выгоду не только от сокращения объемов отходов, но и от их фактического сокращения, достаточного для достижения желаемого эффекта снижения концентрации в озере. Они не могут получить выгоду от «нанесения ущерба медленнее» — только от реальной помощи. Если сокращение выбросов, даже до нуля, недостаточно для того, чтобы озеро могло естественным образом очиститься от отходов, то они все равно будут нуждаться в очистке. Это похоже на американскую систему «Суперфонда» и следует широко распространенному принципу «загрязнитель платит».

7. Выгода от создания цепочек положительной обратной связи

Положительная обратная связь ускоряет процесс. Медоуз указывает, что в большинстве случаев предпочтительнее замедлить положительную петлю, чем ускорить отрицательную.

Эвтрофикация . озера — это типичная петля обратной связи, которая выходит из-под контроля В эвтрофном озере (что означает хорошо питающееся) можно поддерживать большую часть жизни, включая рыбу. Увеличение количества питательных веществ приведет к увеличению продуктивности, сначала к росту фитопланктона , расходующего как можно больше питательных веществ, затем к росту зоопланктона , питающегося первыми, и увеличению численности рыб. Чем больше доступных питательных веществ, тем больше увеличивается продуктивность. Когда планктонные организмы умирают, они падают на дно озера, где их вещество разлагается разлагающими веществами. Однако при этом разложении расходуется доступный кислород , и в присутствии огромного количества органического вещества, подлежащего разложению, среда постепенно становится бескислородной (доступного кислорода больше нет). Со временем вся жизнь, зависящая от кислорода, умирает, и озеро становится вонючим бескислородным местом, где невозможно поддерживать жизнь (в частности, рыбу).

6. Структура информационного потока (кто к какой информации имеет и не имеет доступа)

Информационный поток — это не параметр, не усиливающий или замедляющий цикл, а цикл, который доставляет новую информацию. Изменить информационные потоки дешевле и проще, чем изменить структуру.

Например, ежемесячный публичный отчет об уровне загрязнения воды, особенно вблизи промышленных выбросов, может оказать большое влияние на мнение людей о отрасли и привести к изменениям уровня загрязнения сточных вод.

5. Правила системы (такие как поощрения, наказания, ограничения)

Обратите внимание на правила и на того, кто их создает.

Например, ужесточение закона об ограничениях выбросов химических веществ или увеличение суммы налога на любую воду, содержащую тот или иной загрязнитель, окажет очень сильное влияние на качество воды в озере.

Возможность добавлять, изменять, развивать или самоорганизовать структуру

Самоорганизация описывает способность системы изменяться путем создания новых структур, добавления новых циклов отрицательной и положительной обратной связи, продвижения новых информационных потоков или создания новых правил.

Например, микроорганизмы обладают способностью не только меняться, чтобы приспособиться к новой загрязненной среде, но и подвергаться эволюции, которая делает их способными к биоразложению или биоаккумуляции химических загрязнителей. Эта способность части системы участвовать в собственной экоэволюции является основным рычагом перемен.

3. Цель системы

Изменение целей меняет каждый элемент, перечисленный выше: параметры, петли обратной связи, информацию и самоорганизацию.

Решением городского совета может стать изменение цели озера: сделать его бесплатным объектом для общественного и частного использования на более ориентированный на туристов объект или заповедную зону. Изменение цели повлияет на некоторые из вышеперечисленных рычагов воздействия: информация о качестве воды станет обязательной, а за любые незаконные сбросы будет установлено юридическое наказание.

2. Образ мышления или парадигма, из которой возникает система — ее цели, структура, правила, задержки, параметры —

Социальная парадигма — это идея, общее невысказанное предположение или система мышления, которая лежит в основе сложных социальных структур. Парадигмы очень трудно изменить, но нет пределов смене парадигм. Медоуз указывает, что парадигмы можно изменить, если неоднократно и последовательно указывать на аномалии и недостатки текущей парадигмы людям с непредвзятым мнением.

Текущая парадигма такова: «Природа — это запас ресурсов, которые необходимо использовать для нужд человека». Что могло бы случиться с озером, если бы эта коллективная идея изменилась?

Способность

Преодоление парадигм может выйти за рамки оспаривания фундаментальных предположений и перейти в область изменения ценностей и приоритетов, которые приводят к предположениям, а также возможности выбирать среди наборов ценностей по своему желанию.

Многие сегодня рассматривают Природу как запас ресурсов, которые можно использовать для нужд человечества. Многие коренные американцы рассматривают природу как живого бога, которого нужно любить, которому поклоняются и с которым нужно жить. Эти взгляды несовместимы, но, возможно, другая точка зрения могла бы объединить их обе вместе с другими.

См. также

• Сложность, решение проблем и устойчивое общество — Джозеф Тейнтер
• Эскалация конфликта
• Атмосфера Земли
• Целенаправленное улучшение
• Моделирование точек рычага
• Природа
• Запас и поток
• Системантика — Джон Галл
• Теория ограничений

Ссылки

• «Точки воздействия: места вмешательства в систему», воспроизведена оригинальная работа, хранящаяся в Институте Донеллы Медоуз.
• «Места для вмешательства в систему», Донелла Медоуз, опубликовано в контексте разработки программного обеспечения.
• Медоуз, Донелла Х. 2008. Системное мышление: учебник для начинающих , издательство Chelsea Green Publishing , Вермонт, страницы 145–165.