Практическое системное мышление – 2023

Проблема даже не в том, что эти предложения сплошь состоят из терминов, значения которых нужно знать. Все эти положения глубоко связаны друг с другом и крайне редко используются поодиночке. Так что требуется добиться некоторой беглости (fluency) в их одновременном и совместном применении – примерно в том же смысле, что и беглости пальцев в игре на рояле или наборе текста на клавиатуре, беглости в говорении на иностранном языке. Каждая клавиша на рояле или клавиатуре понятно нажимается, их всего не так много, проблема только в том, чтобы разные клавиши нажимать вовремя, быстро и такие, какие нужно для получения музыки. На освоение компьютерной клавиатуры уходит несколько дней тренировки, но на освоение рояльных клавиш уходит несколько лет. В освоении системного мышления, как и в освоении игры на рояле, нет царских путей, кроме как бесчисленного числа повторений, выполнения многочисленных упражнений на использование этих положений, получение опыта применения в жизни. Это, увы, занимает время. Поэтому мышлению желательно учиться с детства. Вот из материалов Viewpoint Research Institute[53 - http://vpri.org/ (http://vpri.org/)]:

Мы хотим помочь детям развить реальную беглость (fluency) во многих областях образования, включая мышление, математику и науки. Каждый из этих предметов не поддается «естественному обучению» (как учатся ходить и говорить). Довольно много времени и энергии нужно потратить, чтобы получить беглость выше пороговой. Тут интересное сходство с искусством, музыкой и спортом, для каждого из них также требуется довольно много времени и энергии, чтобы получить беглость. Эти искусства могли бы называться «тяжелое развлечение» (hard fun). Математики и ученые знают, что они занимаются искусством, равно как тяжелым развлечением. «Мышление» – это более высокая категория, чем «просто» математика, наука и искусства. Оно представляет синтез интуитивного и аналитического подходов к пониманию мира и поведения в нем.

Peter Senge в книге «Пятая дисциплина»[54 - https://en.wikipedia.org/wiki/The_Fifth_Discipline (https://en.wikipedia.org/wiki/The_Fifth_Discipline)] (1990) писал:

Недавно в ходе пятидневного вводного курса, проводимого Обучающим центром МТИ, одна женщина-менеджер из конструкторского отдела компании Ford лаконично сформулировала ситуацию: «Спустя пару дней, – сказала она, – я начинаю понимать, о чем вся эта история с системным мышлением и интеллектуальными моделями. Мне это напоминает время, когда я только начала знакомиться с высшей математикой. Сначала я чувствовала себя совершенно потерянной. Все это было мне совершенно чуждо. Но потом я начала „схватывать“ суть. Через год я уже вполне владела основами этого дела. Через пять лет это стало основой моей профессии». Потом она добавила: «Если бы высшую математику изобрели сегодня, ни одна из наших корпораций не смогла бы ею овладеть. Мы бы посылали каждого на трехдневные курсы. Затем каждый получал бы три месяца на то, чтобы посмотреть, работают ли „все эти штуки“. А когда выяснялось бы, что они не работают, мы бы начинали пробовать что-нибудь другое».

Если заниматься языками, то любой из них можно довести до уровня С1 (достаточный для поступления в европейский ВУЗ) за год, если интенсивно заниматься – для языка без флексий (английский, испанский) нужно на это потратить 600 часов, с флексиями (русский, немецкий) 1100 часов, для языков совсем другой структуры 2200 часов. Если заниматься год, то в день нужно тратить примерно 1.6, 3 и 6 часов соответственно, и в Сети можно найти достаточно примеров, как мотивированные люди выделяли примерно такое время в своём расписании и достигали успеха. Чтобы достичь в языке мастерства, нужно потратить порядка 10000 часов (хотя это и спорное утверждение, но порядок верный) – то есть заниматься языком несколько лет. И в случае иностранного языка это даже не «мыслить» и не узнать о каких-то новых вещах и их связях, это просто «переназвать известные уже вещи другими словами»! Системное мышление относится к того же сорта практике: его нужно практиковать, чтобы добиться беглости использования в жизни, а не «мыслить со словарём» в тех случаях, когда «решили, что в этом случае нужно применить системное мышление».

Оценки для получения начальной беглости в системном мышлении – это примерно 12 тренинговых и менторинговых дней с преподавателем (один день раз в пару недель), и самостоятельная работа между этими днями по 3—4 часа в день на протяжении примерно полугода (чтение книг, решение задач, работа с собственными проектами в части приложения системного мышления).

Но системное мышление – это не единственный мыслительный навык по методологическим дисциплинам (онтологика, системное мышление, научное мышление, вычислительное мышление и т.д.) который нужно ставить современному взрослому человеку. Поэтому сразу целимся на вдвое больший объём – 24 тренинговых дня при описанной в предыдущем абзаце интенсивности. Это год работы. А ещё когнитивистские дисциплины, т.е. постановка под сознательный контроль собственной психики и тела (телесное мышление, прокрастинатология, ролевое мастерство и др.). Если грубо и с добавкой недостающего деятельностного кругозора (системная инженерия, менеджмент, предпринимательство и др.) то это ещё год, 48 тренинговых дней. И вот это уже очень сравнимо по срокам с традиционным вузовским бакалавриатом (хотя два года – это меньше традиционных бакалавриатских трёх-четырёх лет). Но содержание образования получается другое[55 - Эскиз учебной программы для системного развития личности – https://ailev.livejournal.com/1443837.html (https://ailev.livejournal.com/1443837.html). Эту программу реализует Школа системного менеджмента http://system-school.ru/ (http://system-school.ru/), где автор работает научным руководителем. Подробности можно прочесть в цепочке текстов «второй бакалавриат», https://ailev.livejournal.com/1453126.html (https://ailev.livejournal.com/1453126.html)]. Курс каждой дисциплины в среднем получается где-то четыре тренинговых дня – это примерно по объёму соответствует семестровому университетскому курсу, «небольшой учебник/лекции, стопка дополнительной литературы к ним и семинары плюс домашние задания и итоговая работа». То есть это примерно (примерно! не точно!) 12 дисциплин на пару лет, вполне обозримо, и вполне сравнимо с университетской нагрузкой – шесть дисциплин в год, три дисциплины в семестр, одна дисциплина проходится за пару месяцев плотной работы. Приемлемо по временным затратам даже для занятий, совмещаемых с работой. Системное мышление, безусловно, входит в программу подобного «второго бакалавриата»[56 - Второе высшее образование обычно получается как «вторая магистратура», а мы тут говорим об обучении менее специализированным, чем в магистратуре дисциплинам – это обычно происходит в бакалавриате. Необязательно речь идёт именно о втором бакалавриате. Это может быть и «первый бакалавриат», подробней в «как перепрыгнуть из семейной среды в деловую: первый бакалавриат», https://ailev.livejournal.com/1470949.html (https://ailev.livejournal.com/1470949.html)].

Речь идёт по факту об изменении образа жизни – откуда-то эти несколько часов нужно взять, как-то переустроить своё типичное дневное расписание. Это как поступить в очную или заочную физматшколу: тяжело работать несколько лет, чтобы получить другие жизненные возможности. Обучение вообще-то неблагодарное занятие: если вы учились целые выходные с утра до вечера, то вас похвалить будет некому – это не работа, которую можно существенно продвинуть за пару дней и это всем будет заметно. Нет, придётся потратить много дней без немедленных наград. Зато это позволит потом претендовать на другие работы и другой уровень наград.

Последнее препятствие в использовании системного мышления – это просто его неиспользование по назначению, отсутствие приложения. Автору встречались случаи, когда люди тратили много времени на освоение системного мышления и даже достигали некоторой беглости в его использовании в тот момент, когда им явно указывалось на необходимость каких-то системных рассуждений в сложной ситуации. Но в критических ситуациях собственных рабочих проектов они просто забывали его использовать! Это неудивительно и даже неспецифично для системного мышления: обычно люди знают, как хорошо выполнить то или иное дело, но только мастера реально используют это знание, часто абсолютно автоматически – на то они и мастера. А не-мастера о правильных приёмах работы и мышления обычно знают, но просто забывают их применить, или им это лень делать, потому как неавтоматическое рассуждение очень трудоёмко.

Вот это чувство потерянности при обучении, невозможность реорганизовать свою жизнь для обучения, неиспользование результатов обучения обычно связаны с одной причиной: непониманием, зачем эти новые обширные знания нужны, зачем использовать системное мышление. Живут же люди без этого системного мышления, и неплохо живут!

Резюме тут простое: если хотите меньше допускать ошибок в сложных проектах, то заранее тренируйте системное мышление, а потом используйте его в жизни. Тогда в какой-то реальной ситуации привычка системно мыслить вас спасёт: вы не сделаете глупых ошибок даже в тех ситуациях, которые окружающим вас людям будут казаться очень сложными.

2. Воплощение и описание системы

Воплощение, описание и документация системы

В системном подходе очень важно понимать, говорим ли мы о физической реальности, привязаны ли мы к ней, или просто фантазируем о мире. Если мы хотим надёжно менять физический мир в соответствии с нашими замыслами, если мы говорим о человеческой деятельности, то нам нужно как-то обеспечить, что все наши рассуждения привязаны к физическому миру, что мы в конечном итоге имеем дело с физической реальностью[57 - В философии эту привязку фактов к реальности описывают как grounding – http://www.hollowayquarterly.com/2015/04/what-is-metaphysical-grounding.html (http://www.hollowayquarterly.com/2015/04/what-is-metaphysical-grounding.html), https://plato.stanford.edu/entries/grounding/ (https://plato.stanford.edu/entries/grounding/)].

Это обеспечивается тем, что когда мы говорим о системе, то мы прежде всего имеем в виду воплощение системы (system realization – тот же корень, что real, реальный, буквально речь идёт о существовании в реальности, reality). Система понимается всегда как конкретное воплощение системы в физическом мире – индивидуальный, уникальный физический объект. Например, это фирма Apple (все её здания, сооружения и сотрудники фирмы в тот момент времени, когда они в ней работают), топливный насос с серийным номером #12345, установленный на авиадвигателе #5678, исполнение танца «Барыня» на сцене Усть-Урюпинского театра вечером 24 октября 2015 года.

Как узнать, что конкретная воплощённая система существует в физическом мире? Для этого есть множество философских критериев, и мы выберем самый «научный» из них. Мы будем считать, что в физическом мире присутствуют только те объекты, которые занимают какое-то место, объём какой-то причудливой формы в нашем пространстве-времени, принимая идею Эйнштейна про существование физического мира в четырёхмерном пространстве-времени.

Тем самым конкретная система имеет некую протяжённость в пространстве (то есть размер, длину, ширину, высоту, радиус) и во времени (то есть имеется момент, когда она начала существование, и момент, в который она закончит существовать). Для полей или энергии тоже можно определить место в пространстве-времени, физические тонкости такого подхода для нас пока не важны.

Тем самым мы чётко различаем воплощение системы (system realization) занимающее объем в физическом пространстве-времени, и описания системы (system definition, часто называются ещё и определениями системы, не путайте со «словарными определениями»! ) – информацию о воплощении системы. Информация не имеет места в реальном мире, нельзя сказать, что определяющее высоту в метрах (воплощения) системы «Эйфелева башня» число «300» находится где-то в реальном мире и имеет собственную длину-ширину-высоту. Если вы укажете на вот это вот число «300» и скажете, что оно существует и имеет свой объём – то вы укажете не на само число, а на носитель информации, который своей формой (частицами краски или прозрачностью материала или ещё как-то) кодирует это число. Тем самым место занимает не «300» как число, не часть описания Эфейлевой башни (число 300 описывает Эйфелеву башню), а материальный объект кусочка документации (system description) Эйфелевой башни, т.е. носитель с записанной на нём информацией/описанием. Документация – это описание, записанное на каком-то носителе информации.

Экран или бумага фотографии, или даже компьютерная память с файлом фотографии – это носители информации, не сама «фотография» как информация на ней! Порвать бумажную фотографию (документацию системы) – это не порвать человека, изображённого на фотографии (воплощение системы), и даже не порвать изображение человека на этой фотографии (описание системы), ибо оно может сохраниться на сотнях других носителей. Абсолютно такое же действие – выключить экран с фотографией, или стереть файл с фотографией (это не так символично, как порвать бумажную фотографию, но по сути – то же самое.

Абстрактные объекты не горят, представление их на носителях обычно легко копировать, и уничтожение документа, а хоть и электронного – это не уничтожение описываемого документом объекта, а часто это и не исчезновение документированного описания, доступного на многих копиях документа).

Описания системы легко отличить от воплощений системы и документов системы – они не занимают места в физическом мире, у них нет объёма и координат в этом мире, они абстрактны, «идеальны», нематериальны как противоположность материальному/физическому. Системы и системные документы (документы о системах) материальны, они занимают место в физическом мире.

Людей в конечном итоге интересуют воплощения системы, а описания и документация системы их интересуют ровно постольку, поскольку без них воплощение системы трудно сделать, особенно когда речь идёт о системах, создаваемых многими людьми.

Различение воплощения, описания, документации системы нужны в том числе и для того, чтобы предотвращать распространённые ошибки людей, играющих роли разработчиков в проектах по созданию систем:

• Когда люди даже и не думают создавать систему, а пишут очередную «концепцию». Нужно проверить, описывает ли концепция что-то существующее в реальности, а не просто описывает создание документации и избегает описания воплощения системы.

• Когда разработчики документации считают, что их целевая система – документация. Нет, их целевая система – воплощение системы, без воплощения системы не стоит и заводиться с её описанием, документированием этого описания. Без намерения сделать систему речь идёт о «художественных описаниях», в них могут быть любые ошибки.

• Разработчики исходного кода программ (это тоже описание воплощения системы) тоже считают, что их обязанности заканчиваются тогда, когда они сделали документацию (исходный код с любым количеством ошибок) в систему хранения версии (носитель – внешняя память компьютера хранения версии). Нет, и нет: их целевая система – работающая программа, а не исходный код на любых его носителях.

• Менеджер, разработавший план мероприятий (описание системы работ, существующее в виде документации системы в программе проектного управления), воплощением системы для него будет система работ, а не этот план (а целевой системой, скорее всего – та система, которая получается в ходе этих работ).

• … и таких ошибок «описания вместо созидания» множество, на них нужно всегда обращать внимание.

Результат работы проектировщика атомной электростанции – в конечном итоге воплощение атомной электростанции, а не бумажная документация на её строительство или даже информационная модель атомной станции в компьютере. Результат работы хореографа – это в конечном итоге сам танец (исполняемый в конкретное время в конкретном физическом месте во вселенной), а не описание танца, или даже документ о танце как листочек бумаги с описанием танца. И это несмотря на то, что проектировщик сам не строит атомные электростанции, а только их описывает, а «хореограф» в его изначальном значении тоже «описатель» танца (от др.-греч. ?????? – хороводная пляска, хоровод + ????? – записывать, писать. Первоначальное значение хореографии – это отнюдь не сочинение и постановка танцев, а именно искусство записи танца).

Люди ходят не по карте, а по территории. Карта – это только описание территории, которое может быть представлено в разных документах (электронных или бумажных, или пластиковых), и это верно для всех описаний/документов, не только для географических карт.

Карта коктейлей – это не коктейли, её не пьют. Карта находится в мире информации, даже если на ней изображены картинки настоящих коктейлей. Информация не занимает пространства-времени, она абстрактный объект, а не конкретный, даже если её нельзя представить без носителя. Карта не занимает пространства-времени. По ней нельзя «постучать», на неё нельзя «показать пальцем», как нельзя постучать по «числу 300», но можно постучать только по «изображению числа 300» на каком-то носителе.

Если же говорят, что карта занимает место/объём в пространство-времени, то речь идёт не о самой карте как информационном, абстрактном объекте, а о материальном носителе карты – бумаге и краске. Но нарисованные на карте объекты не существуют, стучать и показывать пальцем можно только на участки бумаги (или участки экрана, если это экран, или участки магнитной памяти, если это магнитная память), а не на изображённые на карте объекты.

Карта-на-носителе документирует какие-то воплощения систем (или другие описания, которые в конечном итоге всё одно должны будут дотянуться как-то логически до физического мира – иначе нельзя будет проверить их нефантазийность).

Карта коктейлей в данном случае – не система, а только документация системы «ассортимент ресторана» (system description/documentation), а информация на ней – описание системы (system definition).

А вот сами коктейли, документируемые картой/описываемые информацией на карте – это системы (воплощения системы: продукты, изделия, предприятия, люди), они занимают место в пространстве-времени, по ним можно постучать, на них можно показать пальцем, их даже можно выпить. Картинки коктейля не выпьешь. Информационная модель атомной станции электричества не вырабатывает. Описание танца не вызывает тех же эмоций, что сам танец.

Описания

Но зачем нам нужны описания, если их нельзя использовать?! Они нам нужны для мышления, которое используется для переноса опыта из одного проекта по созданию систем в другие проекты.

Мышление происходит не для отдельных систем, а сразу для множеств систем. Разработка (замысливание, проектирование) всегда ведётся не для конкретных экземпляров систем, а «в общем случае», то есть для множества подобных систем.

Множество (как математический объект, другие имена для множества – это класс, тип, вид) абстрактно. В математике множество из одного объекта не эквивалентно этому одному объекту: свойства множества отличаются от свойств самого объекта в этом множестве.

В системном мышлении то же самое: нас интересуют отдельные конкретные системы, воплощённые в нашем физическом мире, но мыслим мы классами систем, их множествами. Мышление ухватывает что-то общее во всех ситуациях, мышление происходит не для конкретных систем, о которых мы знаем разные факты. Мышление происходит для классов/типов/множеств/видов систем/воплощений_систем/экземпляров_систем. И, конечно, множества легко изменять: для изменения абстрактных объектов не нужно тратить энергию на перетаскивание вещества.

Как договориться: не обобщать, а конкретизировать

Если один человек упомянул президента США, а другой – Дональда Трампа, то они имели в виду одно и то же лицо? А если другие люди упомянули президента США и Джорджа Вашингтона – они имели в виду тех же лиц? В инженерии тоже нужна жёсткая логика для подобных рассуждений – описанный одним человеком насос P-101 на схеме трубопроводов, и описанный другим человеком насос модели ПДР-15-НШ-12 в монтажной спецификации – это один и тот же насос? А установленный в турбинном зале насос ПДР-15-НШ-12 с серийным номером RKS456/4 – как он соотносится с первыми двумя? Как описать это «в компьютере» так, чтобы и самому не запутаться, и других не запутать?

Ещё Декарт (1596—1650) задавался вопросом: а как вообще понять, что люди говорят об одном и том же объекте, если они видят в нём самые разные свойства (то есть относят его к самым разным классам)? Скажем, один инженер говорит о высокопроизводительной системе, другой – о взрывоопасной, менеджер – о прибыльной, а финансист – о дешёвой? Как тут понять, что речь идёт об одной системе? Ответ Декарта на такие вопросы используют до сих пор[58 - Подробней эта история и многие другие положения этого раздела рассказаны в книге Chris Partridge «Business Objects: Re-Engineering for Re-Use», http://www.brunel.ac.uk/~cssrcsp/BusObj.pdf (http://www.brunel.ac.uk/~cssrcsp/BusObj.pdf)]: если места в пространстве (а сегодня говорят не только о пространстве, но и пространстве-времени, учитывая протяжённость и во времени тоже, как «декартову координату»), у двух объектов совпадают, то это один и тот же объект. Не важно, какие основные или вторичные свойства и сущности увидели разные люди в объекте/системе, или для каких применений этот объект/система им нужна. Не важно, одинаковые или разные имена у тех мест в пространстве-времени, о которых говорят разные люди с разными ролевыми интересами в той или иной ситуации. Если речь идёт об одном и том же месте пространства-времени, значит речь идёт о том же самом воплощении системы. Если я говорю о пище, вы говорите о яблоке, она говорит о товаре, он говорит о зелёном физическом теле массой 150 грамм, и всем мы показываем на одно и то же место в пространстве-времени, то речь идёт об одном и том же объекте. Если кто-то показывает в физическом мире (в пространстве-времени!) на бабочку с крыльями и говорит «бабочка», а кто-то другой показывает в физическом мире на яйцо-гусеницу-куколку-бабочку-с-крыльями и говорит «бабочка», то у этих двоих есть шанс понять друг друга.

Важно, что «ход на понимание» тут на конкретику (воплощение системы, физический мир), а не на «определение» (то есть отнесение какого рода объектов к их виду – «определение по Аристотелю»). Выдача определений и требование определений обычно затуманивает понимание в сложных ситуациях, а проясняют примеры воплощений из физического мира – все споры о терминах прекращают именно такие примеры.

Если не требовать, чтобы все рассуждения, все описания систем, которые делают люди, в конечном счёте привязывались бы к воплощениям систем, то мы не имели бы возможность проверить, об одном и том же говорят люди, или о разном. Более того, были бы огромные проблемы с проверкой того, говорят ли люди о реальном мире или высказывают благие пожелания, или просто фантазируют, или даже сознательно не хотят доводить свои мысли до реальности. Упор на то, что описания и документирование системы происходит по поводу воплощения системы в физическом мире (а не на описания) позволяет до некоторой степени игнорировать различия в используемой людьми терминологии – ибо в конечном итоге всегда можно проверить, одно и то же понятие люди обозначают разными терминами, или разные: даже если речь идёт об абстрактных понятиях, всегда можно указать примеры из реального мира.

Это не означает отказа от описаний: описания нужны, чтобы переносить знания про одни места в физическом мире (воплощения системы) на множество таких мест (на классы систем). Описания систем поддерживают абстрактное мышление, но в конечном итоге всё решает деятельность: воплощения системы в реальном мире.

Отношение состава

Главные отношения в системах (воплощениях систем) – это отношение «часть-целое» (part of), они же отношения состава/сборки (composition). Инженеры часто говорят об этом как о разбиении (breakdown) системы.

Крыло и фюзеляж – части самолёта, топливный насос – часть двигателя. Крыло (все молекулы крыла) занимают часть всего объёма самолёта, то есть часть занимаемого им места в физическом мире/пространстве-времени, топливный насос занимает часть двигателя (все молекулы топливного насоса являются частью молекул двигателя – молекулы же определяются как такие маленькие места в физическом мире. Если речь пойдёт о каких-нибудь нанопокрытиях толщиной в пару молекул, можно повторить рассуждение, перейдя к каким-нибудь кваркам – нюансы с квантовой неопределённостью тут неважны, важен принцип рассуждения).

Если принять, что все системы существуют не просто в физическом пространстве, но в пространстве-времени, то весь разговор о разных состояниях системы или её разных ролях превращается в разговор о частях во времени. Например, яйцо является просто частью бабочки во времени – пока бабочка проходит стадию «яйцо», никакой другой «бабочки» в мире, которая занимает место яйца в физическом мире, нет.