Оглавление

ПРИЧИННЫЕ И САМОПРИЧИННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И СОЦИОЭКОНОМИЧЕСКИХ ЛАВИННЫХ ПРОЦЕССАХ

А.М.Боровиков, В.И.Гаврилов

Новосибирский государственный университет

        Любой идеальный классический закон выражает причинные закономерности конкретных явлений лишь в одном, одностороннем аспекте, и притом в идеализированной абстрактной форме. В явлении селевых потоков нас заинтересовали именно те аспекты, котрые можно наблюдать в развитии систем иной природы в том числе и социально-экономических.
       Развитие селя как динамической системы зависит не только от внешних условий, но и от собственных закономерностей внутренних взаимодействий в этой системе. Ведь сель представляет по-существу каменную лавину внутри грязевого потока. Очевидно, что на первых стадиях развития селя происходит его экспоненциальное самоусиление по механизму цепной реакции, как и в снежной лавине, но в данном случае за счет неустойчивых рыхлых масс наносов на склонах и в руслах. Поэтому некоторые исследователи сравнивают сели со взрывными процессами – это “…направленный взрыв, распространяющийся вниз по долине” (А.В.Поздняков).
       Сели представляют большой интерес не только для МЧС и инженерной геологии, но и для теоретического изучения самоорганизующихся систем, включая социосистемы.
       Неклассические законы и модели новой системно-кибернетической и синергетической парадигмы вскрывают нелинейные, а главное – самопричинные, самодействующие внутренние связи в системах, в которых происходят процессы самоорганизации, в том числе – самостабилизации (гомеостазис) и самоотклонения (морфогенезис) (Maruyama,1960); Фундаментальное явление в цепях самопричинных взаимодействий представляют обратные связи. Поэтому изучение обратных связей мы, вслед за M.Maruyama (1960. 1963), В.Е.Хиценко (1993, стр. 14-15, 24-27), А.В.Поздняковым (1994-б,с.40), Черваневым И.Г. и А.В.Поздняковым (1996,с.13), J.Lovelock (1988, 1996) и другими, считаем одним из самых эффективных методов анализа явлений самоорганизации в любых сложных системах.
       Сель дает нам самую примитивную (лавинную) форму самооррганизации – это автономное расширение захвата питающих веществ, кумулятивное расширение объема тела, усложнение его внутренней струйной структуры, накопление кинетической энергии и т.п. Анализ обратных связей между компонентами и подсистемами селя аоказал нам, что это не простая, а многосоставная лавина. В ней возникает “букет” параллельно действующих цепных реакций, а кроме того возникают “каскады” последовательно возбуждаемых лавин (термин взят из биологии, где много каскадных процессов в самоорганизации). В целом же, система селевого потока, в своем существовании от зарождения до затухания, явно подпадает под определение самоорганизующихся систем.
       Что касается соотношения традиционных причинных законов и самопричинных закономерностей, то мы на наших моделях убедились в том, что те и другие законы действуют параллельно, независимо, дополнительно, а иногда и сопряженно. Однако, наиболее эффектные результаты проявления самоорганизующихся систем связаны с действием внутри них относительно автономных самопричинных процессов. Для этих процессов действия детерминистских законов составляют лишь внешние динамические ограничительные условия (наряду со структурно-вещественными и энергетическими условиями внешней статичной среды). Так, законами гидростатики и гидродинамики управляется водопровод, но не управляется развитие на суше эрозионной гидросети.
       Исходя из постулата всеобщей взаимосвязи между явлениями бытия, следует полагать, что переплетение цепей причинных связей (звеньями которых являются классические детерминистские зависимости) всегда и везде сопровождается замыканием петель обратных связей. Вопрос только в том, насколько они доступны нашему наблюдению (в отличие от обычных причинных связей). При замыкании петли связей, согласно М.Маруяме (1960; 1963), возможно всего только три альтернативы : обратная связь положительная (dN = + k*Ndt), обратная связь отрицаткльная (dN = - k*Ndt) и обратная связь “нейтральная” (dN = 0*Ndt, т.е. k = 0). Из общих соображений симметрии можно полагать, что частота Р появления разных типов обратных связей в общей ткани бытия одинакова : P(+k) ~ P(-k) ~ P(k=0), и тогда P = 1/3, или более строго,с учетом всеобщности связей, ( 1/3 < P < 1/2 ). Последнее означает, что в динамике бытия повсеместно и равновероятно должны встречаться явления морфогенезиса и гомеостазиса. При этом устойчиво направленный морфогенезис в системах невозможен без гомеостазиса в элементах этих систем, а нейтрализация отклонений в гомеостатических системах невозможна без морфогенезиса в их элементах (прямую аналогию находим в сопряженности действия сил Ян – Инь в восточной философии). Резкое преобладание стабильных и самостабилизирующихся систем среди искусственных (в смысле В.Е.Хиценко,1993, с.9), технических и социоэкономических конструкций можно объяснить только перекосом цивилизованного бытия – искусственным подбором условий и объектов из всеобщего потока существования естественных объектов и процессов. Цивилизация подбирала для своего конструирования только “удобные” и технически-понятные объекты и процессы, при этом критерии подбора определялись традиционной парадигмой причинности, без учета явлений самопричинности в системах. Этим путем наука и техника пришли к такому состоянию, что теперь требуется, например, специально доказывать проявления самопричинности в неживых геологических системах.
       Вместе с тем, поскольку законы самоорганизации едины для всех областей бытия (Поздняков, 1998), постольку и геологические явления синергетики могут служить эвристическими моделями для относительно простых подсистем в сложных социоэкономических процессах. Так, явления цепных реакций типа паники на бирже, среди населения или в войсках, распространения тревожных слухов или панических, экстремистских действий, скачков общественного мнения во время предвыборной горячки и т.п., несут удивительно много общего с нашей моделью развития селя. Каждый человек имеет определенную стабильность взглядов и настроений. Но внешние тревожные социоэкономические факторы могут подтолкнуть любого индивида к возбужденно-тревожному состоянию и к паническим действиям. В этом проявляются непреложные причинные законы физиологии и психологии индивидов. Но в обществе, с его сеткой взаимосвязей, состояние одного индивида влияет на окружающих, и это порождает обратные связи, т.е. самопричинные процессы.
       В первом приближении для человека есть три универсальные категории возбуждающих толчков:
       - личный контакт с возбужденным индивидом (аналог – соударение частиц в потоке селя);
       - восприятие возбужденного поведения окружающих людей, “вязкость толпы” (аналог – вязкость потока);
       - давление информации из масс-медиа об угрожающем положении и о панике (аналог – давление повышенного удельного веса потока).
       Аналогично формулам для селя и других природных лавин, мы можем для каждого из трех типов возбуждения написать выражение :
       dN(t) ~ k * N(t) dt (1),
       где N(t) – количество возбужденных индивидов, k – средняя скорость размножения возбуждения или частота перевода стабильных индивидов нестабильным индивидом в возбужденные (в третьем случае воздействие информации также прямо пропорционально количеству ваозбужденных людей, о которых сообщается). Складывая действие трех факторов, получим :
       dN = dN1 + dN2 + dN3 ~ (k1 + k2 + k3) * N dt (2),
       или
       N(t) ~ No * exp(k1+k2+k3) * t (3)
       Итак, имеем три независимых петли положительных обратных связей, - “букет” цепных социопсихологических реакций. Но, аналогично примеру с селем, тут тоже возможны “каскады” вторичных обратных связей. Таково воздействие паники на работу самого личного состава прессы. Возникновение этой обратной связи означает, в терминах В.Е.Хиценко(1993, с.4), переход прессы с позиции независимого наблюдателя на позицию наблюдателя, участвующего в самоорганизации системы. Эту связь выразим линейной зависимостью:
       dk3(t) ~ k4 * N(t) * k3(t) dt (4),
       откуда
       k3(t) = k03 * exp (k4 * N(t) * t) (5),
       и с учетом (3):
       N(t) = No * exp (k1+k2+(k03*exp(k4*No*exp(k1+k2+k3)t)t)t (6).
       Сравнивая (6) и (3), видим, что в последнем случае из трех слагаемых в показателе именно последний коэффициент, связанный с работой прессы и отражающий психологическое давление (фактор 3), приобретает ведущее значение. Формула (5) означает экспоненциальный рост эффективности информации, как по ее количеству, так и по силе воздействия. Как бы не были велики два первых слагаемых, последнее слагаемое быстро превзойдет их и будет определять ускоренный рост лавины с сокращением периода удвоения N(t). Такова особая экстремальная (а подчас и опасная !) роль прессы в социопсихологических цепных реакциях.
       Итак, вовлекаясь сама в лавинный процесс, пресса может играть роль фактора, резко расширяющего и усиливающего напряженность в обществе. Возможны эффекты типа самовозбуждающихся лавин и “самооправдывающихся предсказаний” (Хиценко, 1993). Но объявлять работу прессы в экстремальных ситуациях только вредной означало бы самим впадать в панику. Общественная информация может не только усиливать лавинные процессы, но и порождать “антилавины”, стабилизирующие общество (идеальное действие антилавины No*exp(nt) : dN=m*N dt – n*Ndt,а N=No*exp(mt) / No*exp(nt)>; при n ~ m а N ~ No !). Действительно опасными мы считаем те случаи, когда работники прессы руководствуются парадигмой только причинных законов, только линейных и аддитивных зависимостей, игнорируют действия обратных связей и законов самопричинности. При этом действия прессы, жестко направленные на ближайшие цели, не учитывают самопричинных последствий, и являются крайне безответственными.
       Другие каскады вторичных лавин возникают на границах социопсихологических лавин с экономической сферой, - рост N(t) в (3) и (4) автоматически влечет рост спроса на целый ряд средств борьбы с угрозой. Обозначим спрос как s(t), тогда :
       ds ~ k5* N * s dt или s(t) ~ so * exp (k5 * N * t) (7).
       В свою очередь, лавина спроса и цен снижает пороги возбудимости k1, k2, k3, т.е. порождает новые каскады лавин : dk ~ k6 * ds ~ k6*k5*N*s dt или k(t)~exp(Nst) (8), что в свою очередь влияет на общую лавину N(t).
       Количественное изучение цепных социоэкономических процессов довольно громоздкое дело, но стоит учитывать хотя бы качественные черты специфического поведения систем с лавинной самоорганизацией:
       лавинный процесс, там где он развернулся, развивается непреложно и естественно по своему закону и остановить его может только противоположно направленная лавина (“антилавина”);
       экспоненциальная функция – одна из самых быстроускоряющихся, быстрее лавины может быть только другая лавина;
       лавинный рост имеет свой практически скрытый период развития от No до доступного обнаружению N(t) , определяемый 10-кратным увеличением за 3,5 периода Т, 100-кратным за 7 периодов Т и 1000-кратным за 10 периодов Т;
       построение графиков изменения логарифмов эмпирических параметров от времени, при выявлении линейной аппроксимации типа ln N ~ No + kt , позволяет доказать наличие лавинного процесса с коэффициентом размножения k .
       Считаем также перспективным для теории самоорганизации следующее обобщение законов природных потоков: прямолинейное русло даже при постоянном (в динамическом равновесии) потоке в эродируемой среде не является стабильной формой существования. Устойчивым режимом и формой является меандрирование и одновременно чередование перекатов и плесов. Все это намечает любопытные аналогии в области различных социоэкономических потоков с блуждающими и периодическими аттракторами (левые и правые, радикалы и консерваторы, плановики и рыночники, индивидуалисты и коллективисты).

       Литература

  1. Поздняков А.В. Взаимопереходы порядка и хаоса, циклы и история развития целостных систем. – в кн.: Проблемы самоорганизации. Выпуск первый. Самоорганизация геоморфосистем. Томск, КТИ “Оптика” СО РАН, 1994-а (с.14 – 17).
  2. Поздняков А.В. Процессы синергетики в рельефообразовании. – в кн.: Проблемы самоорганизации. Выпуск первый. Самоорганизация геоморфосистем. Томск, КТИ “Оптика” СО РАН, 1994-б (с.40, 41).
  3. Поздняков А.В. Стратегия российских реформ. – Томск, изд-во Спектр ИОА СО РАН. – 1998, - 324 с.
  4. Хиценко В.Е. Самоорганизация в социальных системах. Эволюционный менеджмент. Новосибирск, НГТУ, 1993, 43 с.
  5. Черванев И.Г., Поздняков А.В. Развитие современных представлений о самоорганизации рельефа. – в кн.: Самоорганизация геоморфосистем. (Проблемы самоорганизации. Выпуск третий). Томск, ТНЦ СО РАН, 1996 (с.13).
  6. Lovelock J. The Ages of Gaia. N.-Y., W.W.Norton & Co, 1988, 220 p.
  7. Lovelock J. Thr Gaia Hypothesis, Gaia in Action. Edinburgh, Floris Books, 1996, 153.
  8. Maruyama M. Morphogenesis and Morphostasis. // Methodos.-1960.-vol 12, N 48.
  9. Maruyama M. The Second Cybernetics. Deviation amplifying mutual causal processes. // American Scientist. – 1963. – N 51.

Оглавление