Новый организационный дизайн. Управление системными трансформациями компаний

Подобные факты привели чилийских ученых Умберто Матурану и Франциско Варелу к концепции «автопоэза» (самосозидания), согласно которой любая живая система (клетка, организм, экосистема) является сетью, каждый элемент которой участвует в создании и трансформации других элементов сети, будучи сам при этом создаваем и трансформируем другими элементами сети. Об этом мы подробнее поговорим чуть позднее.

Принцип 3

Изменение любого из элементов системы напрямую или косвенно отражается на состоянии других элементов системы.

Например, изменения в логистической подсистеме организации в явном виде отражается и на подсистемах продаж и производства, и наоборот. Дефицит запасов, как проблема логистической функции, приводит к падению продаж, и, наоборот, необеспечение продаж на требуемом уровне в силу внутренних проблем в торговой подсистеме (отток клиентов и т.п.) приводит к затовариванию складов и/или невыполнению обязательств по объемам вывоза перед поставщиками.

Принцип 3 отражает очень важную особенность систем: элементы системы, обмениваясь в процессе взаимодействия материей или информацией непрерывно изменяют состояние друг друга. Причем в силу того, что взаимодействия носят попарно двусторонний, а, в итоге, для сложных систем многосторонний, характер, возникает эффект, при котором изменение состояния одного элемента изменяет состояние других элементов, но последовавшее за этим изменение состояния других элементов, с свою очередь, изменяет состояние исходно рассматриваемого элемента.

Данный феномен называют петлей обратной связи.

Рисунок 5. Петля обратной связи

Подобные петли обратной связи возникают в любых системах, и именно они формируют то, что называют динамическим взаимодействием.

Например, в многопредельной производственной цепочке металлообрабатывающего предприятия, один процесс, в который как ресурсы включены станок или группа станков, производит заготовку, которая отправляется на последующие стадии обработки – на следующий процесс. Если качество заготовки не отвечает требованиям следующего процесса, заготовка возвращается обратно на предшествующий процесс с требованием ее доработать. Таким образом возникает обратная связь, в результате которой в рамках исходного процесса, помимо переделки заготовки, должен быть проведен анализ причин брака и перестройка процесса с тем, чтобы в дальнейшем производить заготовки необходимого качества с первого раза.

Таким образом отрабатывает петля обратной связи и процессы из логики линейного взаимодействия «Сдал -> Принял» разворачиваются в сложное нелинейное взаимодействие (особенно учитывая то, что в рассматриваемом примере дефект может быть некритичным на следующей стадии обработки, но может оказаться критичным на более поздних стадиях и вернуться обратно от них с требованием устранения несоответствий). В результате этого набор производственных процессов из линейной цепочки превращается в тесно переплетенную многочисленными взаимосвязями сеть.

В сложных системах с интенсивным взаимодействием элементов понятия прямой и обратной связи становятся условными: при отсутствии четкой отправной точки и при непрерывном взаимодействии элементов, понятия первичного и вторичного исчезают, в результате чего говорят о динамическом взаимодействии элементов, каждый из которых изменяет состояние других.

Принцип 4

В сложных системах возникает эффект самоорганизации

Здесь мы перейдем к подробному обсуждению явления самоорганизации, которым обусловлена способность сложных систем к саморазвитию и самотрансформации.

Принципы самоорганизации сложных систем

Согласно формальному определению, самоорганизация – упорядочение элементов одного уровня в системе (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0) за счёт внутренних факторов, без специфического внешнего воздействия извне.

Когда говорят о самоорганизации на практике, речь идет о том, что сложные саморазвивающиеся системы любого характера – биологического, социального, экономического, политического и пр. – обеспечивают свой рост и устойчивость посредством внутренней гармонизации взаимодействий элементов и перестройки внутренних связей при необходимости. Целью перестроек внутренних связей является сохранение устойчивости и жизнеспособности системы, а также формирование ряда специфических системных свойств.

Ярким примером самоорганизации являются колонии мирциновых муравьев [Матурана Умберто Р., Варела Франсиско Х. «Древо познания: Биологические корни человеческого понимания»]. Данные колонии представляют собой систему, в которой особи разделяются на касты, причем представители разных каст отличаются даже по форме: их морфологическое строение зависит от выполняемых в муравейнике ролей.

Причем роль и присущая ей форма отдельно взятого муравья не является генетически заданными, а формируются в результате онтогенеза (индивидуальной эволюцией особи в процессе ее жизни). Между членами колонии муравьев происходит обмен химическими веществами (в том числе гормонами), в результате чего обеспечивается дифференциация и распределение ролей.

Так, если удалить из муравейника царицу (единственную самку, способную давать потомство), то гормональный дисбаланс, вызванный ее отсутствием, приведет к изменению питания личинок, в результате чего из них разовьются новые царицы. Таким образом, онтогенез каждой отдельной особи согласуется с онтогенезом всех остальных особей.

Еще одной интересной особенностью данных муравьев является то, что жизнеспособность особей, связанных единой структурной динамикой, является свойством, приобретенным в контексте вышеприведенного принципа №2 теории систем: если отдельную особь изолировать от муравейника, то даже в условиях достаточного наличия пищи она довольно быстро погибает.

Впервые о самоорганизации заговорили специалисты по кибернетике и сам термин пришел именно от них. В кибернетических системах явления самоорганизации можно наблюдать в результате задания ограниченного набора простых правил взаимодействия элементов.

Одна из первых и наиболее известных демонстраций возникновения самоорганизации при задании одного лишь простого правила взаимодействий появилась в кибернетике в 50-е годы.

Суть демонстрации заключалась в том, что была собрана поверхность, состоящая из большого числа маленьких лампочек с логическими переключателями, и было задано простое правило: каждая лампочка может находиться в положение «Включено» только если определенное количество смежных с ней лампочек в данный момент горят, а в противном случае лампочка должна отключаться.

В начальный момент эксперимента определенная доля лампочек в случайном порядке включалась экспериментаторами. После этого лампочки в соответствии с заданным правилом начинали загораться или гаснуть, что приводило к беспорядочной смене картинки.

Но далее, после короткого периода беспорядочного мерцания, возникали упорядоченные паттерны: по сети лампочек проходили повторяющиеся волны или же формировалась статичная картинка. Таким образом на месте изначального хаоса возникал порядок и возникал он в результате задания одного единственного правила взаимодействия.

Другим примером возникновения порядка при задании ограниченного набора правил взаимодействия является подход, который был реализован армией США при проведении съемок местности в ходе боевых действий на Ближнем Востоке.

Первоначально для осуществления съемок пытались запускать группы дронов, каждый из которых двигался по своему заданному маршруту, но при этом столкнулись с проблемой: если часть дронов сбивали, на карте съемки оставались белые пятна.

Решить данную проблему удалось после того, как вместо задания траекторий движения для дронов задали два простых правила:

? Лететь и снимать ближайшую еще не снятую область (информация о том, какие области засняты, а какие – нет, получалась каждым дроном в режиме реального времени);

? Не сближаться с другими дронами ближе, чем на Х метров.

После реализации управления на основе этих правил удалось получать сплошную съемку местности даже в ситуациях, когда часть дронов оказывалась сбитой. Задание двух простых правил позволило системе дронов самоорганизовываться и достигать поставленных целей.

В физике и физической химии самоорганизация связана с понятием диссипативных структур, введенным в научный обиход бельгийским физико-химиком, лауреатом Нобелевской премии Ильей Пригожиным.

Понятие диссипативных структур было введено им для описания поведения энергетически открытых физических и химических систем, находящихся вдали от состояния термодинамического равновесия: речь шла о системах, которые не являются замкнутыми и обмениваются веществом и/или энергией с окружающей средой.

Было установлено, что в таких системах могут спонтанно возникать упорядоченные структуры, устойчивость которых обусловлена притоком энергии извне и способностью к ее диссипации (рассеиванию в окружающую среду).

Простой и впечатляющий пример возникновения упорядоченных структур – образование ячеек Бенара в нагреваемых жидкостях.

Французский физик Анри Бенар обнаружил, что подогрев тонкого слоя жидкости может приводить к образованию упорядоченных структур: когда разность температур между нижней и верхней поверхностями жидкости достигает определенного значения, возникает упорядоченная структура виде конвективных ячеек в форме цилиндрических валов, по поверхности которых горячая жидкость поднимается вверх, а холодная опускается вниз.

Рисунок 6. Ячейки Бенара

Таким образом, изначально неупорядоченный тепловой перенос приобретал структуру – упорядоченность.

Но на этом все не заканчивалось и при изменении режима нагрева данная структура могла разрушаться и на ее месте возникала новая, более сложная, структура в виде правильных шестигранных (похожих на медовые соты) структур, в которых горячая жидкость поднималась по центру ячеек, а более холодная опускалась вдоль краев ячеек.

Таким образом, оказалось, что эффекты самоорганизации могут возникать в нерукотворных системах на самом низком уровне сложности – уровне материи.

Ключевой особенностью сложных диссипативных структур является то, что они, обмениваясь материей и энергией с внешней средой, способны уходить все дальше и дальше от состояния равновесия, переходя к новым степеням порядка и сложности через последовательные скачкообразные трансформации [Фритьоф Капра «Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем»]. Такие трансформации возникают в точках потери системой устойчивости, достигаемые через механизмы положительной (усиливающей) обратной связи. В этих точках диссипативная структура либо разрушается, либо переходит на новый уровень порядка и сложности.

Примечание 4:

Строго говоря, в точках потери устойчивости система всегда разрушается, поскольку далее прежней структуры уже не существует, и вопрос заключается лишь в том, возникнет ли вслед за этим новая упорядоченная структура или осуществится переход к неупорядоченности – хаосу.

Таким образом оказалось, что последовательность трансформаций систем с диссипативной структурой является не поиском положения равновесия, а, наоборот, удалением от него. Такие системы развиваются как раскручивающийся маховик с усиливающей обратной связью, при которой каждый оборот прибавляет скорости вращения.

Удивительным и новым здесь является то, что усиливающая обратная связь «вразнос», уводящая систему все дальше от положения равновесия, которая всегда считалась разрушительной в механике и кибернетике, в диссипативных структурах оказалась источником структурных перестроек и перехода к новым степеням порядка и сложности.

Таким образом, развитие сложной самоорганизующейся системы с диссипативной структурой – история про постоянное движение прочь от положения равновесия.

Рисунок 7. Развитие сложной самоорганизующейся системы с диссипативной структурой

Толчками для структурных изменений в системе при этом являются акты ее взаимодействия с внешней средой. Но эти внешние воздействия лишь инициируют сам процесс перестройки, в то время как сама логика перестройки определяется внутренней структурой системы и историей её предыдущих изменений.

Влияние истории предыдущих изменений системы на направление ее скачкообразной трансформации, по сути, означает, что в процессе развития сложная самоорганизующаяся система, являющаяся диссипативной структурой, накапливает опыт.