Запаздывания присутствуют везде, во всех системах. Любой запас обязательно связан с запаздыванием. Большинство потоков имеют запаздывания: задержки при поставках, задержки восприятия, запаздывания при производстве, задержки в развитии... Вот несколько примеров запаздываний, которые мы включали в разработанные нами модели:

Инкубационный период (промежуток времени от момента заражения до появления клинических симптомов болезни) — это запаздывание может составлять дни или годы, в зависимости от заболевания.

и Запаздывание между выбросами загрязняющих веществ и их распространением в воздухе, просачиванием в грунтовые воды и накоплением загрязнителей в экосистеме в таком количестве, что это начинает наносить ей вред.

Период вынашивания плода и созревания, влияющий на разведение новых пород животных или видов растений (что, в свою очередь, влияет на колебания товарных цен): 4-летний цикл в свиноводстве, 7-летний цикл при разведении коров, 11-летний цикл на плантациях какао.

* Dennis L. Meadows. Dynamics of Commodity Production Cycles. Cambridge MA: Wright-Allen Press, Inc., 1970.

Запаздывание в изменении принятых в обществе и желаемых размеров семьи (не меньше одного поколения).

Задержки на переоборудование производственных линий и запаздывания при обороте капитала. Чтобы разработать новую марку автомобиля и вывести его на рынок, нужно от 3 до 8 лет. Новинкой эта модель будет считаться не больше пяти лет. Период эксплуатации в среднем составляет от 10 до 15 лет.

Мы уже говорили о том, что границы системы выбираются в зависимости от того, какие ее особенности нужно изучить. Так же поступают и с запаздываниями. Если вы исследуете колебания, имеющие период в несколько недель, то, скорее всего, можно не учитывать запаздывания продолжительностью в минуты или годы. Если вас интересуют изменения в численности населения и экономике в течение десятков лет, то можно не принимать во внимание колебания с периодом в неделю. В мире многие вещи происходят одновременно, но с самыми разными интервалами, подобно тому, как разные звуки издаются на разной частоте — кто-то пищит, кто-то чирикает, кто-то ревет басом. Для исследования, как правило, важны те запаздывания, чья частота не сильно отличается от частоты изучаемого явления.

В нашем «системном зоопарке» уже встречались примеры того, как сильно влияют на поведение систем запаздывания в циклах обратной связи. Изменение величины задержки может в корне изменить поведение. Если запаздывания можно сделать меньше или больше, то это можно использовать как мощный рычаг воздействия на систему. В самом деле, если в точке принятия решения в системе (ею также может быть человек, если он — часть системы) дается отклик на сигнал, поступивший с запаздыванием, или сигнал пришел вовремя, но отклик дается с задержкой, то принятое решение будет заведомо неэффективным. Воздействие окажется либо слишком сильным, либо недостаточным для достижения цели. С другой стороны, если воздействие оказывать слишком быстро, это может усилить краткосрочные случайные флуктуации и тем самым увеличить нестабильность. Запаздывания определяют, как быстро система может реагировать, настолько ей удается достичь своей цели и своевременно ли поступает информация в разные части системы. Выходы за пределы, колебания и резкие спады — все это вызывается запаздываниями.

Запаздывания могут объяснить, почему Михаилу Горбачеву удалось объявить перестройку в Советском Союзе буквально в одночасье (это изменение информационной системы), но при этом физическую экономику изменить не удалось (для таких изменений нужны десятки лет). Они же ответственны за то, что после воссоединения Западной и Восточной Германии трудности сохранялись гораздо дольше, чем это предсказывали политики, и многие проблемы актуальны до сих пор. Из-за того, что строительство новых электростанций занимает многие годы, энергетика неизбежно переживает периоды избыточных производственных мощностей, а потом оказывается в условиях недостаточной производительности, и тогда приходится экономить на всем, включая уличное освещение. Выбросы от сжигания ископаемого топлива уже запустили механизмы изменения климата, но океаны планеты реагируют на повышение температуры только через десятки лет, поэтому по-настоящему серьезные последствия мы увидим только спустя одно или два поколения.

Если в циклах обратной связи есть длительные запаздывания, то для управления системой необходимо умение предвидеть. К тому моменту, когда проблема станет очевидной, основные возможности решить ее уже будут упущены.

Ограниченная рациональность

Когда каждый отдельный человек прилагает максимальные усилия к тому, чтобы вложить свой капитал в поддержку местной промышленности, и этим побуждает ее еще более увеличить производство, ... на самом деле он вовсе не руководствуется общественными интересами и даже не представляет, насколько его действия способствуют их достижению...

Он заботится о собственной безопасности, ... преследует только личные цели, ... но им руководит невидимая рука, и его действия позволяют достичь результатов, о которых он даже не думал.

Преследуя личную выгоду, он зачастую способствует более эффективному развитию общества, чем если бы планировал это сознательно.

Адам Смит20, экономист

Было бы просто замечательно, если бы такая «невидимая рука» рынка действительно приводила отдельных людей к решениям, которые способствовали бы общему благу. Тогда не только эгоизм считался бы общественной добродетелью, но и математическое моделирование экономики стало бы гораздо более простой задачей. Не было бы необходимости учитывать потребности других людей или особенности систем со сложными обратными связями. Неудивительно, что модель Адама Смита уже двести лет остается такой притягательной...

К сожалению, мир приводит нам массу примеров того, как люди, действуя рационально для достижения наилучших краткосрочных результатов, в итоге получают нечто, что не радует пикого. Туристы наводняют Гякяйг.кие острова и горнолыжные курорты Швейцарии, а потом жалуются, что вся прелесть этих мест разрушена толпами туристов. Фермеры производят излишки пшеницы, масла, сыра, а потом страдают от падения цен на них. Рыбаки вылавливают слишком много рыбы и тем подрывают источник собственного благосостояния. Корпорации принимают совместные инвестиционные решения, которые приводят к цикличным спадам деловой активности. Беднейшие слои населения производят на свет столько детей, что не могут их вырастить.