Математическое моделирование исторической динамики

Таким образом, триггером развития системы являются качественные изменения, вызванные квазидиалектическими противоречиями. Гегель называл импульсом и двигателем процесса развития считал ислючительно внутренние противоречия системы, но игнорировал внешние. Его выводы справедливы для закрытой системы. В случае открытой системы их становится больше, поскольку система адаптируется к среде и вследствие этого становится более отзывчивой к внешним воздействиям. В частности, элементы системы гасят их, вследствие чего обретают большую свободу, вызывая изменения в установившемся порядке, и порождают новую неупорядоченность.

Мнение, что в процессе развития происходит только дивергенция систем, не является аксиомой и может состояться только при соблюдении следующих условий:

– развитие ограничивается исключительно прогрессом и исключает регресс;

– развитие линейно, однонаправленно и поступательно в пределах единственного аттрактора;

– развитие состоит исключительно из одних скачков, без эволюционного этапа.

Исходя из нелинейности процесса развития, его поливариантности и циклической смены эволюционного и бифуркационного этапов, следует признать, что процессы дивергенции и конвергенции являются сторонами одной монеты: первые преобладают на революционной стадии, а вторые – на эволюционной.

Для совершения системой революционного перехода необходимо, чтобы ее параметры, как и параметры среды, достигли заданных значений и находились в "области достижимости". При этом, чем сложнее система, тем шире набор состояний, в которых может возникнуть неустойчивость. Когда значения параметров приближаются к критическим значениям, система становится особенно чувствительной к флуктуациям. В этой области достаточно малых воздействий, чтобы она скачком перешла в новое состояние. Следует также отметить, что, согласно закону сохранения вещества, рождение новой системы внутри недостаточно целостностной старой, как и зарождение более высоких, но непосредственно не следующих за ней форм, невозможно без внешнего воздействия.

Энтропия возникает не только внутри самой системы, но и поступает в нее извне. Среда играет большую роль в обмене энтропией. В случае, когда флуктуации, приводящие систему в состояние хаоса, исходят из внешней среды, она становится генератором энтропии. В ином случае, те же самые флуктуации, усиливаясь, могут инициировать самоорганизацию системы, став носителями порядка. Если в среде находятся системы, обмен энтропией с которыми влияет на степень упорядоченности, может наблюдаться отток энтропии из системы. Для этого будет достаточно, чтобы сила флуктуаций системных элементов была недостаточно велика, для того чтобы вызвать точку бифуркации. Даже если эти воздействия воздействуют хаотически, система получает возможность преобразовывать хаос в порядок.

При движении системы к новому качеству, благодаря нелинейным обратным связям, возможны неустойчивые и хаотические стадии. Это, в свою очередь, может привести к существованию нескольких различных равновесных состояний, и, следовательно, различных аттракторов. В момент выбора один из них притягивает систему. Следовательно, при наличии нескольких альтернатив будущее вероятностно неоднозначно, но вместе с тем, оно не может быть любым. В этом случае возникает задача выбора наиболее приемлемого для системы аттрактора. В редких случаях она решается осознанно, но чаще всего124 – случайно. В этом случае особую актуальность приобретает оценка вероятности различных вариантов исхода катастрофы.

В точках бифуркации поведение незакрытых систем имеет следующие общие закономерности:

1. Параметры системы в момент катастрофы связаны с изменением управляющего воздействия или вмешательства управляющей подсистемы, а её временная граница катастрофы определяется "принципом максимального промедления": система совершает качественный скачок только тогда, когда у нее нет иного выбора.

2. Существует множество потенциальных траекторий развития системы. Чем более она неравновесна, тем больше у неё имеется потенциальных траекторий и, соответственно, предельных циклов.

3. Вследствие случайного характера воздействия среды точно определить новое состояние невозможно, что связано с тем, что влияние среды носит случайный характер (это не исключает детерминизма между точками бифуркации). Н.Д. Кондратьев полагал, что случайность не может быть поставлена рядом с категорией причинности: её следует отнести к особенностям мышления, чем считать категорией бытия. Поэтому случайными он считал такие иррегулярные события, причины которых при данном состоянии научного знания и его средств не могут быть определены. Даже если момент наступления события непредсказуем, это не означает, что его появлению не предшествовала цепь породивших его причин.

4. Катастрофа изменяет организованность системы, не всегда в сторону ее увеличения. Изменения размерности и сложности системы влияют на количество состояний, при которых может произойти катастрофа, число возможных траекторий развития и, как следствие, аттракторов. На этом основании этого явления сформулирован закон Легасова-Бартелета: чем выше уровень системы, тем более она неустойчива, тем больше расходов требуется на поддержание её устойчивости.

5. Выбор того или иного аттрактора происходит на основании принципа минимальной диссипации: из совокупности допустимых состояний системы реализуется то, которому отвечает минимальное рассеяние энергии или минимальный прирост энтропии.

6. Выбор конкретной траектории развития связан с целостностью и устойчивостью системы, а также близостью её в момент катастрофы к одному из аттракторов.

Одни и те же траектории и/или векторы развития могут реализовываться неоднократно, поэтому в результате бифуркации возникают предельные циклы – периодические траектории в фазовом пространстве. При этом даже два близких состояния могут породить различные траектории развития. В случае, когда система притягивается состоянием равновесия, она становится закрытой и до очередной точки бифуркации живет по законам, свойственным закрытым системам. Если система притягивается каким-либо аттрактором открытости, то формируется новая диссипативная структура – новый тип динамического состояния системы, при помощи которого она приспосабливается к изменившимся условиям окружающей среды. Если в точке бифуркации возникает хаос, то вероятны два исхода. Одним из них является трансформация прежней системы в новую упорядоченность. Другим исходом является разрушение системы, вследствие чего её элементы поглощаются другими системами, если таковые имеются, или гибнут.

Поочерёдная смена эволюционного и революционного этапов развития, их устойчивости и неустойчивости системы образует во времени динамические циклы. Любая система имеет не только циклические процессы, обусловленные ее природой, но и колебания, диктуемые средой125. Эти "внешние" циклы более стабильны и устойчивы, чем циклы внутреннего происхождения, которые изменяются в результате синхронизации. В результате этого процесса элементы системы и целые подсистемы начинают двигаться с одинаковыми, кратными или соизмеримыми частотами. Тенденция к установлению синхронизации на эволиционном этапе является универсальной, подавить ее могут только сильные десинхронизирующие факторы. Их противостояние перманентно, но в точке бифуркации, когда десинхронизируются многие процессы и элементы системы, имеет место обратное явление.

Поскольку на эволюционной стадии структура систем и траектории их движения отличаются устойчивостью, а условия внешней среды известны прогноз является в той или иной степени точен. Гораздо меньшую достоверность имеют сценарии поведения системы в точке бифуркации, когда детерминизм эволюции сменяется случайностями революции. В ходе её как система, так и среда становятся неустойчивыми, параметры либо неизвестны, либо стохастически изменяются, а возмущения носят непредсказуемый характер. Несмотря на это, ситуация небезнадёжна, поскольку существует возможность определить вероятность притяжения системы к определённому аттрактору или предсказать её крах.

§8. ПОРЯДОК и ХАОС

“Управлять – значит предвидеть “

(Блез Паскаль).

Хаотическое поведение формально противоречит определению динамической системы, которое предполагает однозначную связь конечного и исходного состояний. Если попытаться подойти к задаче, отталкиваясь от какого-либо реального физического процесса, то его моделирование по Лапласу может оказаться затруднительным. Теория катастроф предлагает иной путь – использование моделей, представляющих собой искусственно сконструированную динамическую систему, которае даёт возможность провести детальный теоретический анализ и демонстрирует хаос. Это противоречит устоявшимся формам научного познания, но не противоречит его цели126.

Главной задачей управления системой становится отслеживание и, по возможности, полное или частичное поддержание условий, при которых траектория движения сложной системы сохраняет равновесие. Простейшим способом такого типа воздействий являются создание условий127 и формирование среды для её самоорганизации. В связи с этим можно сформулировать семь основных принципов социально-экономической стратегии в рамках Теории катастроф:

1. Изменение состояния системы происходит в силу ее внутренних механизмов. Внешние воздействия, хотя и являются причиной изменений, но всецело её никогда не детерминируют.

2. Под управлением системой понимается перевод системы из одного состояния в другое, которое определяется её объективными ограничениями и приоритетами субъекта управления или регулятора. Предпочтительная траектория движения достигается воздействием на элементы системы, которое заставляет её эволюционировать в нужном темпе и в желаемом направлении.

3. Влияние воздействий на одни элементы системы должно синхронизироваться во времени и пространстве с решениями, принимаемыми в других её частях.

4. Отклик системы прямо пропорционален результатам управляющего воздействия только в тех случаях, когда система находится на эволюционной стадии движения. Система, находясь в точке бифуркации, подчиняется законам нелинейного характера. В этом состояни резонансное возбуждение приводит к большему эффекту, чем более сильное, но не синхронизированное.

5. Резонансное, хотя и слабое, воздействие приводит к большему эффекту, чем сильное, но несогласованное с системой воздействие.

6.Основной задачей подсистемы управления является сохранение (псевдо) устойчивости системы в эволюционной фазе и обеспечение перехода на наилучший (с точки зрения всей системы) аттрактор128 в ходе катастрофы.

7. Подсистема управления должна содержать элемент саморегуляции, который противодействует бесконтрольному её разрастанию, потере компетенции или непродуктивному расходу ресурса.

Таким образом, для перевода динамической системы в предпочтительный аттрактор регулятору следует уметь управлять хаосом, который создают её элементы. В процессе бифуркации его влияние усиливается и способствует увеличению амплитуды колебаний отдельных элементов и порождает большое количество шумов. Подобная задача поставлена в области естественных наук полвека назад и в некоторых случаях успешно разрешена. Однако в социально-экономической области она имеет специфические особенности. Прежде всего, следует понимать природу хаоса. С философской точки зрения129 это тоже своеобразный порядок, точнее, в понимании Гегеля, хаос представляется сложной и логически непредсказуемой формой порядка.

В морально-этическом плане хаос ассоциируется с отсутствием привычного порядка и внешним произволом130. На фоне этого эмоционально-литературного штампа общественным сознанием практически не воспринимается тезис о творческой, созидающей природе хаоса. Вместе с тем, конструктивная роль хаоса состоит в том, что он создаёт среду, увеличивающую степень свободы элементов сложной системы. Благодаря этому генерируются новые идеи, рождаются социально-экономические и культурные инноваций, появляются альтернативные пути развития. В свою очередь, расширение спектра возможностей и вариантов выбора восстанавливают старые и создают новые связи между элементами формирующейся новой системы.

Итак, развитие системы не является, как в общепринятом представлении, чередованием порядка и хаоса, а представляет собой их сочетание. При этом порядок сохраняется лишь за счет хаоса, гасящего воздействия внешней среды. Благодаря ему система приобретает способность адекватно реагировать на хаотические воздействия среды и тем самым сохранять свою устойчивость. Таким образом, созидательная роль хаоса не ограничивается переходным периодом, когда он уничтожает нежизнеспособные элементы старой системы. Помимо этого, он выполняет определённые защитные функции, не давая открытой системе достигнуть состояния «сверхупорядоченности». Хаос сам по себе не способен обеспечить самоорганизацию сложной системы, а его наличие не гарантирует выход на организацию более высокого уровня.

Однако, хаос не только различными способами порождает порядок. Наблюдаемый во многих материальных процессах, он может быть описан строго математически, т.е. имеет сложный внутренний порядок131. В связи с этим имеет смысл говорить о простоте или сложности упорядоченности структуры. Вследствие неразработанности критериев сложности систем речь может идти о возможности наблюдения и описания порядка собственно хаоса. Таким образом, хаос в сложной системе является:

– фактором обновления сложной организации и адаптации её к изменению внешней среды;

– способом синхронизации эволюции, как внутренних подсистем, так и отдельных элементов, а также подготовки их к различным вариантам будущего развития;

– механизмом самосохранения;

– триггером выбора одного из аттракторов из множества потенциально возможных. С определённой вероятностью переход сложной системы в новое состояние может быть реализован без вмешательства извне, но более конструктивным подходом является выявление оптимальных условий, при которых эта вероятность увеличится.

По общепринятому мнению, природа хаоса исключает возможность управления им. На практике неустойчивость траекторий хаотических систем делает их более чувствительными к управлению, чем другие аттракторы, и демонстрируют лучшую управляемость и гибкость: система чутко реагирует на внешние воздействия и слегка изменит свою траекторию, сохранив импульс движения. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что во сложной системе баланс между элементами порядка и хаоса изменчив. Конечно, с точки зрения теории управления предпочтительно, чтобы преобладающая часть элементов системы следовала порядку, но с позиции теории надёжности требуется определённая степень беспорядка. Задача управления хаосом в этих условиях состоит в том, чтобы попытаться сохранить стабильность системы с одновременным поиском новых альтернатив ее развития. Хаос в этой ситуации выступает инструментом если не перестройки, то подстройки открытой системы.

Динамическая природа хаотических режимов и их чувствительность к малым возмущениям позволяет осуществлять эффективное управление посредством контролируемого воздействия. Целью такого воздействия может быть попадание в заданную область фазового пространства132. Последовательный ряд малых возмущений, приложенных в конкретном месте в конкретное время, может сильно скорректировать этот процесс, не выводя систему из аттрактора. Именно на этом качестве хаоса основывается идея управления им: за счет одного или серии слабых возмущений изменить траекторию движения системы в заданном направлении, сохранив её целостность133.

За простотой концепции скрывается тонкий и сложный механизм управления, успех действия которого не гарантирован и не может быть сведен к набору правил и директив. При этом следует чётко понимать следующее:

– нельзя управлять в условиях хаоса:

– возмущения не могут быть сильными, чтобы не разрушить элемент воздействия;

– управление должно быть чувствительно к состоянию системы (все само собой образуется);

– необходимо строго ограничить степень свободы в области неустойчивости, чтобы не вызвать негативные последствия,

– целостность системы не должна быть нарушена.

Следовательно, задача управления квазиустойчивой социально-экономической системой сводится к тому, чтобы выявить потенциальные угрозы, которые имеются на её траектории движения, и выделить элементы, которые в глобальной перспективе станут основами новой структуры. Поэтому вывод о том, что система должна быть неустойчивой с тем, чтобы в перспективе выйти на новый уровень развития, не выглядит столь парадоксальным. Применение математического аппарата теории катастроф для анализа социально-экономических моделей позволяет сделать выводы, во многом противоречащие устоявшимся стереотипам.

Для современной науки управление хаосом в современном представлении является неразрешимой задачей в силу нелинейности стохастических уравнений, описывающих аттракторы. В связи с этим для прогнозирования рисков используются упрощённые линейные модели и методы, которые позволяют довольно точно описать эволюционную стадию, но не дают никакого представления о будущей бифуркации. Тем не менее, представление о возможных аттракторах можно получить, оценив необходимые и достаточные условия их существования в рамках новой сложной системы. При этом определение только необходимых условий устойчивости будущей системы вовсе не гарантирует, что переход в конкретный аттрактор произойдёт плавно и без каких-либо эксцессов, т.е. будет близок к точке равновесия.

Подход к управлению социально-экономической системой с использованием аппарата теории катастроф состоит не в выработке алгоритма по „упорядочению” хаоса, а определении предельных границ между порядком и беспорядком на каждом этапе её развития. Это заключение делает „теорию управляемого хаоса” привлекательным средством при разработке всякого рода социальных и политических технологий, многие из которых вульгаризируют или извращают это понятие.

К концу первой четверти XXI века мир вновь оказался в состоянии жёсткой конкуренции за ограниченный ресурс, что уже неоднократно повторялось в ходе истории. На новом уровне, с глобальными телекоммуникациями, ядерным оружием, другими достижениями военной техники начинают повторяться полузабытые исторические сюжеты. Противостояние богатых и бедных (цивилизаций, регионов, стран, классов), разрастание и кризис бюрократических систем, борьба за сферы влияния134, религиозная, расовая и национальная нетерпимость скатывают планету Земля в хаос войн и коалиций.

§9. ИНДИВИДУАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ

„… социологические теории должны основываться на свойствах индивидов…”

(Философия методологического индивидуализма)

Социологическая теория строится в два этапа: сначала из взаимодействий между личностями выводится групповая динамика, затем из взаимодействий между группами выводится динамика социума. Этот процесс является объективным и не зависит от субъективных факторов, которые могут его ускорить или замедлить, но не остановить. В рамках исторического процесса основная активность людей направлена на удовлетворение основных потребностей. Следовательно, в теории общества необходимо рассматривать преимущественно те социальные структуры, где существует активность по их удовлетворению. Первоначально следует составить представление об удовлетворении потребностей одного индивида и/или его семьи, то затем необходимо обратиться к изучению более сложных социальных организмов. Именно внутри них человек и человечество реализуют удовлетворение собственных потребностей.

Поскольку человеческое общество или социум является совокупностью биологических особей, поведение homo sapiens не отличались от других видов, где господствует закон стайности. Он прост и не допускает исключений: больной, слабый, старый отягощают и должны умереть135. Биологическим идеалом является всеобщая похожесть: даже резкое отличие в окрасе136 может быть причиной изгнания или уничтожения. Его основная цель, согласно принципу В.И. Вернадского – Дж. Лавлока137, состоит в улучшении условий для живых организмов, то есть негэнтропийное преобразование окружающей среды в сторону повышения общего качества условий для жизни. Из этого вытекает главная причина интеграции социума – коллективная эксплуатация ресурсов с целью потребления. Вследствие этого объединения людей стали чем-то большим, чем простые совокупности личностей, поскольку, в отличие от животных, обрели способность планировать и целеустремленно действовать в течение длительного срока. В процессе своего развития они обрели две важные особенности. Одной из них является способность к действию, ориентированному на общий интерес, даже если оно требует жертв. Второе отличие заключается в тенденции устанавливать социальные границы.

Методы исторической социологии138 делают основной упор на изучение экономических отношений и/или социальных систем, основанных на рациональной теории выбора139. Основной её постулат заключается в том, что каждая личность стремится максимизировать свою функцию полезности, опираясь на труд, капитал и принуждение. Это рациональное начало, основанное на получении пользы (выгоды/минимизации вреда), является объектом управления140. Не всякая совокупность личностей является настоящей группой. Группы возникают, потому что их члены очерчивают воображаемые границы, отделяющие «своих» от «чужих». Чтобы отличать членов своей группы от посторонних, используются маркеры, такие как, язык, религия, фенотип.

Примером минимальной группы является семья. В связи с этим брак следует рассматривать, как “динамический элемент структуры семьи, средства её воспроизводства и опоры общества». Отношения в нём в значительной степени определяют поведение индивидов, их взаимоотношения и формы хозяйствования. Именно состав семьи является ключевым фактором в формировании социума. Современная историческая антропология выделяет три типа семейных групп: ядерные141, стволовые и патриархальные. Ко второй группе относится семья-род, включающая несколько поколений родственников по вертикали: родители, дети, внуки. Это – авторитарная семья, покорная своему главе и прапктикующая майорат. Патриархальная или общинная семья распространяется вширь, объединяя вокруг прародителя всех его потомков и их семьи, если таковые имеются. Порой она расширяется настолько, что образует клан или племя.

Теория эволюции Дарвина142 не в состоянии интерпретировать многие исторические и социологические феномены, вследствие чего её заменил обобщающий социологический принцип Фердинанда Тонниса. Согласно его концепции143 индивиды представляют собой самодостаточные единицы, которые фокусируются вокруг двух полюсов – сообщества и общества144. Они находятся в состоянии взаимного рефлекса и часто невозможно определить, какой из них первичен, а какой – вторичен. Более того, отдельные части системы кооперируются, а часто и интегрируются с другими внутрисистемными элементами, образуя симбиоз, который ещё более осложняет возможности для анализа145.

Схема 3а. Пирамида потребностей Маслоу в версии Ф. Котлера146

Полюс сообщества иррационален и хаотичен. Его природа определяется потребностями, которые не могут быть чётко формализованы, но их природа может быть описана путём введения определённых ограничений, в первую очередь, материальных и информационных. Сообщества формируются на основе двух главных характеристик – этнической принадлежности и социальной стратификации. Их внутренняя динамика проистекает из индивидуальной активности людей, как элементов социальной системы, удовлетворяющих свои личные потребности, как физиологические, так и духовные. На этой основе можно классифицировать информацию о поведении человека, как минимального элемента социальных и исторических процессов, но основе иерархии потребностей. Этот метод даёт возмржность определить императивы исторического и социального поведения – формирование, становление и изменение ментальности, как отдельных социальных индивидов, так и их общностей147. Для того, чтобы понять их мотивацию148, необходимо определить какие потребности и когда он имеет или может иметь, а также может удовлетворить. Они изображены на схеме 3а в форме пирамиды, названной в честь её конструктора Маслоу.

Потребности нижнего уровня человека определяют биологический метаболизм и инстинкты – непроизвольные действия и реакции на воздействие внешней среды. Выше в иерархии расположены потребности, связанные с позиционированием личности внутри сообщества и общества. Поведение социального индивида тем рациональнее, чем ниже степень удовлетворения его потребностей. Высшая потребность по Маслоу – это „самоактуализация”, под которой подразумевал потребность в успехе и известности. Это определение представляется достаточным в пределах этических норм и стандартной социальной лестницы. Движение вверх по пирамиде приводит к развитию личности, а спуск. по приводит к её разложени. Главная проблема при верификации потребностей заключается в том, что не существует надёжного количественного измерителя их удовлетворённости. Не менее важной проблемой классической психологии явлется невозможность объяснить, почему некоторые потребности продолжают быть мотиваторами даже после того, как они были удовлетворены.