СИСТЕМНАЯ ДИНАМИКА

метод изучения процесса развития (включая ускоряющийся или замедляющийся рост, стагнацию и возникновение кризисов, разрушающих базовые структуры) в сложных системах, основные переменные к-рых имеют внешние замкнутые границы и испытывают воздействие многочисленных обратных связей. Цепи обратной связи обеспечивают взаимодействие между переменными двух типов — уровнями (состояниями) и темпами, образуя структуру самой системы. Темпы реагируют на изменения уровней и отражают активность в цепях обратных связей. В свою очередь, значения темпов управляют интенсивностью потока, определяющего процесс изменения уровнен, выполняя роль клапанов.
В цепи обратных связей возможно участие нескольких темпов и уровней. На один уровень могут влиять несколько темповых характеристик, каждый же темп относится только к единственному уровню. По мере изменения расстояния между нек-рыми переменными системы и границей их допустимых изменений вырабатывается дополнительное управляющее воздействие, сказывающееся на темпах соответств. переменных.
Схема простейшей цепи обратной связи в модели С. д. изображена на рис.: замкнутая граница изображена в виде контура, уровни — прямоугольники, темпы — клапаны, управляющие потоки — сплошные линии, информационные потоки — пунктирные, направления потоков указываются стрелками.
С.д. представляет собой попытку применения в области социально-экономич. исследований методов, развитых в теории управления такими технич. системами с обратными связями, к-рые получили название сервомеханизмов. Процессы, возникающие в подобных системах, описываются дифференциальными уравнениями, допускающими эффективное решение путём имитации поведения системы на ЭВМ. Для этого создан специальный язык программирования DYNAMO.
Метод С. д. был разработан Дж. Форрестером и впервые применён к анализу управления развивающимися предприятиями. В 1961 в США вышла его книга «Industrial Dynamics», а в 1968 — «Principles of Systems». В этих работах изложены основы метода, возможности его применения, приводятся практич. рекомендации, конкретные модели, примеры программ для ЭВМ. В дальнейшем область применения метода С. д. расширилась. Появились работы, посвящённые динамике развития города, описанию процессов функционирования рынка, распространению нек-рых заболеваний, обусловленных сложными обществ. явлениями. Затем он был применён и к изучению глобальных проблем развития человечества, к описанию демографии, динамики в различных регионах планеты и процессов роста, ведущих, по мнению авторов соответств. работ, к возникновению прод., сырьевого, энергетич., экологии, идр. кризисов. Первая попытка глобального моделирования с помощью метода С. д. была также предпринята Форрестером в 1971.
С помощью метода С. д. можно эксплицировать разрозненные представления исследователя о структуре взаимосвязей между различными процессами, отражающими развитие моделируемого объекта, и свести эти представления в систему, наделённую способностью саморазвития, к-рая будет служить моделью для анализа общих и долгосрочных последствий различных управляющих решений, т. е. целям прогноза.
Кроме этого, метод С. д. позволяет связать в рамках одной модели многочисленные потоки (физич. управляющие и информационные) и уровни аккумулирующих эти потоки величин: капиталовложения и выбытие фондов с уровнем осн. капитала, рождаемость и смертность в различных возрастных группах с возрастной структурой населения и т. п. Метод С. д. наиболее ярко отражает структуру всех принимаемых во внимание обратных связей, хорошо приспособлен для учёта разных форм запаздывания, приводит к системе дифференциальных уравнений, решения к-рых поддаются достаточно, простому экспериментальному исследованию на устойчивость в зависимости от параметров и структуры самой модели.
Законы построения моделей С. д. обеспечивают достаточно простое взаимодействие уравнений в системе, структура к-рых сравнительно легко осуществляет развёртку процесса развития на перспективу, исходя из нек-рого начального состояния системы.
Однако ограничительные требования, предъявляемые методом С. д. к структуре модели и к форме отдельных включённых в неё зависимостей, весьма жёстки. Так, переменные модели могут реагировать лишь на запаздывающие или текущие обратные связи, а для описания долгосрочных экономич. процессов важны формирующиеся в хоз. единицах и в регулирующих органах ожидания будущих изменений, причём эти ожидания связаны больше с динамикой социально-экономич. структур, чем с конкретными значениями отдельных переменных.
Возможности применения методов С. д. для моделирования процессов долгосрочного социально-экономич. развития весьма ограничены, поскольку принимаемые во внимание зависимости темпов от уровней, как правило, имеют локальную интерпретацию, т. е. отражают процессы, проявляющиеся при малых изменениях переменных и при достаточном удалении их допустимых значений ог границы. Изучение же траекторий, возникающих в результате решения полученной системы дифференциальных уравнений, выявляет долгосрочные закономерности поведения, относящиеся к траектории в целом, а не к её локальным свойствам. Кроме этого, приближение системы к границам должно вызвать усилия, направленные на «отодвигание» соответствующих ограничений, либо привести к существенной модификации или к перерождению самой системы. Хотя подобные проблемы оказываются важнейшими при долгосрочном анализе, они не получают отражения с помощью методов С. д., к-рые могут дать определ. импульс к дальнейшим исследованиям.
В силу специфики моделей С. д. указываемый ими момент начала внутренней перестройки моделируемого объекта сильно сдвигается в будущее по сравнению с процессами, происходящими в реальной системе. Формируемые моделями траектории всё более отдаляются от тех вариантов развития, рассмотрение к-рых представляет содержательный интерес. Противоречия, разрешаемые в действительности в процессе структурных изменений, в моделях С. д. накапливаются и достигают максимальной остроты при столкновениях с ограничениями. Такие столкновения в условиях продления в отдалённое будущее застывшей структуры систем приводят к регистрации в моделях катастрофич. катаклизмов.
Тем не менее сфера применения моделей С. д. значительно шире технич. областей, к-рые вызвали появление этого метода. Он может оказаться эффективным средством для изучения динамики социально-экономич. объектов, обладающих достаточно стабильной внутренней структурой и возможностями широко варьировать характер своей деятельности. Примером может служить предприятие, приспосабливающее свою производственную программу к значительным колебаниям спроса на различные компоненты выпускаемой им продукции.