НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ ТИП РЕГУЛЯЦИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

(Екатеринбург)

Более экономичный и надежный, обходящийся меньшим числом информационных потоков, нецентрализованный тип регуляции находит все большее применение в современном «сетевом обществе». Обсуждается применение выявленных на биологических объектах закономерностей в экономике.

AN ACENTRALIZED TYPE OF REGULATION IN BIOLOGICAL AND ECONOMICAL SYSTEMS

Kapralov M.V., Popkov V.V., Berg D.B.

(Ekaterinburg)

The role of an acentralized type of regulation in the modern “net” society increases because of its reliability and economical advantage. We discuss the application some “acentralized” biological rules for economy.

Человечество подходит к созданию «сетевого общества», в котором люди будут связаны между собой как никогда ранее (Пригожин, 2000). Не вызывает сомнений увеличение структурной сложности социума и образующих его сетевых структур таких как разветвленные транспортные коммуникации, финансовые организации с множеством филиалов, переплетенные городские системы жизнеобеспечения, наконец, интернет. Сложность, а иногда и невозможность, централизованного управления такими структурами стимулирует интерес к нецентрализованной регуляции целостности систем. Последняя намного более экономична, чем централизованная, потому что обходится без сверхинтенсивных информационных потоков, лавинообразно возрастающей трудоемкости их переработки и неизбежных при такой сложности сбоев в управлении.

О нецентрализованном типе регуляции пишут кибернетики, но в то же время биологи уже несколько десятилетий активно разрабатывают понятия «модульной организации», «модульного роста» и присущего им «нецентрализованного управления». Саморегуляция целостности модульных организмов, обеспечивающая согласованность функций, развитие и воспроизводство, происходит без участия централизованных систем органов. Множественность однотипных структур, параллелизм и синхронность процессов лежат в основе самоорганизации, представляя самостоятельный механизм внутренней согласованности процессов, основывающийся на двух главных принципах – слабого воздействия каждой части на целое и возрастания силы действия части пропорционально ее соответствию доминирующим в системе процессам.

Н.Н.Марфенин (1993) с сотрудниками показал, что, например, саморегуляция колониальных кишечнополостных осуществляется благодаря простым механизмам остановки роста, его возобновления, ветвления и рассасывания гидрантов в зависимости от баланса между количеством пищи и интенсивностью роста. Обратные связи имеют место в основном между каждой отдельной частью (органом) колонии и общим резервуаром пищи, каковым является гастроваскулярная полость колонии. Совершенно сходным образом и в колонии муравьев активность каждого из них зависит от размеров и состояния общего запаса пищи (Bonabeau at al., 2000). Локальные различия в реакции компонентов на одинаковую ситуацию (избытка или недостатка пищи) определяются местными особенностями: формой, возрастом и другими факторами.

У колониальных кишечнополостных гидроплазма перемещается попеременно то в одном, то в противоположном направлении внутри общей полости. Это достигается благодаря сочетанию пульсаций множества независимых пульсаторов – верхушек роста и гидрантов. Специальной системы для их взаимной корреляции в колонии нет. Тем не менее, спустя несколько часов после кормления в колонии устанавливаются протяженные токи гидроплазмы, а большинство пульсаторов уже работает слаженно.

Каждый пульсатор не способен создать значительного течения гидроплазмы. Случайное сочетание одновременных сжатий нескольких пульсаций порождает более сильное течение, которое, в силу замкнутости системы, направляется в ближайшие отделы, способные растягиваться, в том числе в другие верхушки роста и гидранты. Чем больше они оказываются растянутыми, тем большую порцию гидроплазмы выжимают при своем сокращении, и тем более мощный поток создают. Если в момент сжатия пульсатора в него поступает мощное течение гидроплазмы, т.е. его сжатие встречает сопротивление со стороны других пульсаторов, также испытывающих сокращение в это же время, то побеждает группа консолидированных пульсаторов, а у остальных происходит задержка собственного сжатия, после которой происходит сдвиг фазы пульсаций. Так пульсаторы могут подстраиваться под тех, которые уже действуют согласованно. Чем больше пульсаторов уже оказались скоррелированными, тем мощнее их воздействие и тем эффективнее и быстрее происходит вынужденное подстраивание пульсаций остальных верхушек роста и гидрантов.

Таким образом два принципа оказываются главенствующими в нецентрализованной системе самонастройки гидроидных полипов (Марфенин, 2001):

Принцип слабого воздействия каждой части на целое. Пульсации каждой верхушки роста, гидранта или другой какой-либо части колонии по отдельности не создают мощного протяженного гидроплазматического течения и не влияют существенно на такое течение, если оно уже имеется.

Принцип возрастания силы действия части пропорционально ее соответствию доминирующим в системе процессам. Эффективность акта пульсации, как движителя гидроплазмы, зависит от того, насколько пульсирующий участок к моменту сжатия был заполнен гидроплазмой, что в свою очередь определяется интенсивностью притока ее из других отделов колонии. Верхушка роста или гидрант могут пульсировать независимо ни от чего, но степень влияния каждого акта пульсации на перемещение гидроплазмы определяется тем, насколько он совпадает с формирующимся течением гидроплазмы.

Многосторонние исследования целостности колониальных организмов дают все основания считать, что не жесткая регуляция, а внутреннее (программное) единообразие, параллелизм и синхронность процессов лежат в основе целостности сложных биологических систем, представляя самостоятельный механизм внутренней согласованности процессов – «нецентрализованный тип регуляции» (Марфенин, 2001).

Аналогична ситуация с поведением муравьев, стремящихся кооперативно перетащить тяжелый предмет. Результирующая согласованность действий достигается не передачей команд или централизованным руководством, а подчинением каждого муравья простым правилам поведения ориентирующимся на доминирующий импульс, которые совершенно аналогичны взаимному подстраиванию пульсаторов в колонии гидроидов. Такое поведение у социальных перепончатокрылых в англоязычной литературе получило название «Collective (Swarm) Intelligence» («коллективный разум») (Bonabeau et.al., 2000).

Как пример надежности подобных систем нейрофизиолог Р.Сперри (1966) описывает способность нецентрализованной системы функционировать после множественного нарушения связей между ее основными подсистемами на примере мозга кошки и перечисляет главные условия такой саморегуляции, а именно: 1)фактор множественного соединения; 2)широкое перекрытие связей соседних элементов; 3)множественное, подкрепление любой данной функции из многочисленных и разнообразных источников, каждый из которых способен самостоятельно поддерживать свою активность; 4)дублирование.

Эффект от взаимодействия независимых элементов может быть нелинейным, т.е. результат непропорционален воздействию, что связано с нелинейным характером изменения степени взаимосогласования активности элементов. На примере рассмотренных выше колониальных гидроидов (Марфенин, 2001) можно пояснить, как это происходит. Пульсации множества верхушек роста и гидрантов дадут разный интегральный эффект в зависимости от очередности сжатий одинаковых по сути модулей, а не от количества сложенных вместе пульсаторов.

Подобный эффект наблюдается и в социуме – не столь важно количество энергии и продукции, созданной множеством людей, как взаимное соответствие их деятельности.

Пора перекинуть мостик от биологии к экономике; последнее время для такого междисциплинарного синтеза находится все больше оснований (Rothschild, 1990).

Термин «централизация» применительно к экономике относится к степени сосредоточения принятия решений в одних руках, что связано только с формальной властью, т.е. с правами, которыми наделено определенное лицо в организации (Мильнер, 1999). С увеличением размера организации и возрастанием критической скорости принятия решений для управления требуется децентрализация – смещение процесса принятия решений вниз в рабочие группы. Факторы, определяющие условия и стратегию деятельности организации, в настоящее время во многом отличны от тех, которые существовали в прошлом. Динамично изменяющиеся внешние условия требуют все более быстрых ответных реакций, стремительно удешевляется передача любых объемов информации на любые расстояния, наконец, работники сейчас лучше образованы, составляют меньшее количество и требуют большего участия и разнообразия в работе. Стратегия все больше смещается от конкуренции, основывающейся на ценах и объеме производства, к целям увеличения ценности для отдельного клиента.

В этих условиях распространяется проектный тип организации. Чем дальше, тем на большее число проектных групп дробится компания и тем чаще они сменяют друг друга. В стремительном круговороте проектов каждый может побывать и руководителем и генератором идей, и разработчиком. Идея «спагетти» – превращение организации из иерархии в набор проектов, находящихся в более или менее свободном полете становится все более привлекательной для западных и российских предпринимателей (Краснова, Матвееева, 2002).

Логическое продолжение проектной организации – виртуальная корпорация – временный альянс независимых компаний или даже индивидуальных агентов для реализации единичного проекта (Иванов, 2001). Альянс должен существовать как коммуникационная сеть на базе компьютерных технологий, посредством которых компании координируют свои усилия по реализации проекта. Виртуальная корпорация лишена вертикальной интеграции, центрального офиса, иерархии; после решения поставленной задачи сеть легко может изменить конфигурацию или вовсе распасться.

На наш взгляд, осмысленное применение «нецентрализованных» принципов слабого воздействия каждой части на целое и возрастания силы действия пропорционально ее соответствию доминирующим в системе процессам в практике менеджмента проектных групп заключается в следующих правилах:

1. ограничение роли каждого отдельного элемента;

2. зависимость функционирования элементов друг от друга в некоторые периодически наступающие моменты;

3. введение механизма синхронизации;

4. поливариантность связей внутри групп;

5. компетентность каждого в нескольких используемых в проекте техниках;

6. возможность замены (дублирование).

Список литератуоры:

1. Иванов Д.В. Виртуализация экономики: изобилие образов и дефицит реальности // Вестник молодых ученых, 2001, 2, С. 9-16.

2. Краснова В., Матвееева А. Спагетти под соусом “креатив” // Эксперт, 2002, 1-2, С. 28-32.

3. Марфенин Н.Н. Феномен колониальности. М.: Изд-во МГУ, 1993, 239 с.

4. Марфенин Н.Н. Нецентрализованная саморегуляция целостности колониальных организмов // Журнал общей биологии, 2001, 6.

5. Мильнер Б.З. Теория организаций. М.: ИНФРА-М, 1999, 335 с.

6. Пригожин И. Творящая натура // Эксперт, 2000, 48, С. 72-73.

7. Сперри Р. Упорядоченность функционирования в неупорядоченных структурах / Принципы самоорганизации. – Пер с англ. – М.: Мир, 1966. – С.344-357.

8. Bonabeau E., Dorigo M., Theraulaz G. Inspiration for optimization from social insect behaviour // Nature, 2000, 406, P. 39-42.

9. Rothschild M. Bionomics. Economy as ecosystem. N.Y.: John Macrae Book, 1990, 424 p.