Донелла Медоуз - Азбука системного мышления

Когда количество пихт увеличивается, вероятность вспышки численности гусениц тоже возрастает, причем нелинейно. Способность гусениц к размножению растет существенно быстрее, чем было бы при пропорциональной зависимости от количества пихт. Спусковым крючком могут послужить две-три теплые весны подряд — в таких условиях выживает большинство личинок гусениц. (Кстати, если ограничиваться только анализом на уровне событий, то в нашествии гусениц надо было бы обвинить теплую и сухую погоду весной.)

Популяция гусениц становится слишком большой, с ней не могут справиться естественные враги — и эта зависимость тоже нелинейная. Обычно в довольно широком диапазоне условий большая популяция гусениц приводит к большей численности естественных хищников, их поедающих. Но только до определенной точки. После нее хищники не успевают размножаться с такой скоростью. Если раньше был усиливающий цикл (больше гусениц — больше естественных врагов), то теперь он не действует (больше гусениц — но численность хищников так быстро не растет — и гусеницы размножаются беспрепятственно).

Начиная с этого момента, только одно способно остановить нашествие гусениц: они сами подрывают свою пищевую базу, уничтожая пихту по всем лесам. Когда это происходит, популяция гусениц резко уменьшается — причем тоже нелинейно. Усиливающий цикл размножения гусениц уступает балансирующему циклу, описывающему гибель от голода. В лесах, где раньше была пихта, снова появляются ели и березы, и цикл начинается заново.

При изменении запасов в системе их относительная мощность меняется непропорционально. Нелинейности в системах с обратными связями приводят к обратимому доминированию разных циклов. Это усложняет поведение системы и делает его более разнообразным.

Система, включающая гусениц, пихты и ели, может демонстрировать колебания с периодом в десятки лет, но при этом экосистема не покидает определенных границ. Так может продолжаться до бесконечности. Основной результат деятельности гусениц состоит в том, что в лесу растет не только пихта, но и другие породы деревьев. Но то, что устойчиво с экологической точки зрения, невыгодно экономически. В восточной Канаде практически вся экономика зависит от лесной промышленности, а она, в свою очередь, требует непрерывных заготовок пихты и ели.

Когда стали применяться инсектициды, системе стало труднее балансировать между разными нелинейными зависимостями. Инсектициды убивают не только гусениц, но и их естественных врагов, тем самым ослабляя обратную связь, которая раньше сдерживала размножение вредителей. Пихт в лесах по-прежнему много, поэтому размножение гусениц, происходящее по нелинейному закону, преодолевает критическую точку, после которой их численность растет взрывными темпами. С этого момента гусеницы постоянно готовы осуществить очередное нашествие. Действия лесной промышленности привели к тому,

----------------------'II мшиимрм шшттшгг •л'шг-ттп втгшжшт “згчей™ '■^гтяиишш

что Холлинг назвал «постоянной готовностью к вспышке численности», причем на все большей территории. Лесная промышленность сама загнала себя в эту ситуацию и теперь сидит на пороховой бочке: стоит хоть немного уменьшить распыление химикатов, как последует немедленный взрыв численности гусениц, причем такой силы, что даже представить страшно.*

Если мыслить в системных терминах, становится заметным частое неправильное использование понятия «побочный эффект*... Обычно под этим подразумевают «эффект, которого я не предвидел или о котором думать не хочу*... Побочные эффекты заслуживают прилагательного «побочный* ничуть не больше, чем «основной» эффект. В системных терминах мыслить не так-то легко, и чтобы облегчить себе жизнь, мы предпочитаем коверкать язык.

Гаррет Хардин*, эколог

Помните символы «облаков» на структурных схемах в первой и второй главах? Остерегайтесь их! Они — основные источники неожиданного поведения систем.

* Эта история упоминается в нескольких источниках: С. S. Holling. The Curious Behavior of Complex Systems: Lessons from Ecology в издании H. A. Linstone. Future Research (Reading, MA: Addison-Wesley, 1977); B. A. Montgomery et al. The Spruce Budworm Handbook, Michigan Cooperative Forest Pest Management Program. Handbook. 82-7. November. 1982; The Research News. University of Michigan. April—June. 1984; Kari Lie. The Spruce Budworm Controversy in New Brunswick and Nova Scotia // Alternatives. 10. no. 10(Spring 1980). 5; R.F.Morris. The Dynamics of Epidemic Spru ce Budworm Populations // Entomological Society of Canada, no. 31 (1963).