Петли обратной связи возникают, когда реакции влияют на самих себя и могут быть положительными или отрицательными.
Рассмотрим термостат, регулирующий температуру в помещении. Это пример отрицательной обратной связи. При повышении температуры термостат выключает печь, позволяя комнате остыть при заданной температуре. Когда температура падает ниже заданной температуры, печь снова зажигается, чтобы вернуть комнату в состояние равновесия. Другие примеры включают температуру тела и финансовые рынки.
Касаясь проблем с кредитованием в 2008/2009 годах, вице-председатель Berkshire Hathaway Чарли Мангер объяснил:
К четвертому кварталу кредитный кризис вкупе с падением цен на дома и акции породили парализующий страх, охвативший всю страну. Последовало свободное падение деловой активности, ускоряющееся темпами, которых я никогда раньше не наблюдал. США – и большая часть мира – оказались в ловушке порочного круга отрицательной обратной связи. Страх привел к сокращению бизнеса, а это, в свою очередь, привело к еще большему страху.
* * *
Виктор Нидерхоффер в своей книге «Воспитание спекулянта» говорит:
Одна из общих черт, которыми обладает вся жизнь, – это механизм поддержания упорядоченных условий. Эта тенденция называется гомеостазом . В теории систем это называется отрицательной обратной связью … Распространенным гомеостатическим поведением человека является регулирование температуры. Если температура поднимается выше 98,6 F, оптимальной для нормальной деятельности человека, датчики на коже обнаруживают это и сигнализируют мозгу о том, что произошло повышение. Мозг передает информацию эффекторам, которые увеличивают приток крови к коже. Это вызывает потоотделение. Потеря головы из-за испарения снижает температуру тела. Когда тело охлаждается ниже определенной точки, срабатывает сопоставимый механизм, на этот раз уменьшающий кровоток и вызывающий дрожь. Эта деятельность генерирует тепло за счет физической активности, что приводит к повышению температуры тела.
В универсальных принципах дизайна Уильям Лидвелл, Джилл Батлер и Критина Холден пишут:
Каждое действие вызывает равную и противоположную реакцию. Когда реакции возвращаются, чтобы повлиять на самих себя, создается петля обратной связи . Все системы реального мира состоят из множества таких взаимодействующих контуров обратной связи – животных, машин, предприятий и экосистем, и это лишь некоторые из них. Есть два типа петель обратной связи: положительная и отрицательная. Положительная обратная связь увеличивает производительность системы, что приводит к росту или снижению. Отрицательная обратная связь гасит выходной сигнал, стабилизирует систему около точки равновесия.
Петли положительной обратной связи эффективны для создания изменений, но, как правило, приводят к негативным последствиям, если не смягчаются петлями отрицательной обратной связи. Например, в ответ на травмы головы и шеи в футболе в конце 1950-х годов дизайнеры создали пластиковые футбольные шлемы с внутренней набивкой, чтобы заменить кожаные шлемы. Шлемы обеспечивали большую защиту, но побуждали игроков все больше рисковать при захвате. Было больше травм головы и шеи (после введения пластиковых шлемов), чем раньше. Сосредоточившись на проблеме изолированно (например, не принимая во внимание изменения в поведении игроков, дизайнеры непреднамеренно создали петлю положительной обратной связи, в которой игроки использовали свою голову и шею все более рискованно. Это привело к большему количеству травм, что привело к дополнительным изменениям конструкции шлема. снаряды тверже и мягче и так далее.
Петли отрицательной обратной связи эффективны для сопротивления изменениям. Например, Segway Human Transporter использует петли отрицательной обратной связи для поддержания равновесия. Когда водитель наклоняется вперед или назад, Segway ускоряется или замедляется, чтобы поддерживать систему в равновесии. Чтобы добиться этого плавно, Segway выполняет сотни регулировок каждую секунду. Учитывая высокую скорость регулировки, колебания вокруг точки равновесия настолько малы, что их невозможно обнаружить. Однако, если бы в секунду производилось меньше регулировок, колебания увеличивались бы в размере, и поездка становилась бы все более резкой.
Ключевой урок петель обратной связи состоит в том, что все взаимосвязано – изменение одной переменной в системе повлияет на другие переменные в этой и других системах. Это важно, потому что это означает, что дизайнеры должны учитывать не только отдельные элементы дизайна, но и их отношение к дизайну в целом и к окружающей среде в целом.
Из Graph Algebra Кортни Браун:
Контуры обратной связи обычно используются для регулирования и управления. Цикл обратной связи похож на вход, но его источник находится внутри самой системы, а не извне . Во многих системах выход повторно входит в систему как другой вход. Именно это происходит с микрофоном и динамиками, когда звук из динамиков возвращается в микрофон, часто вызывая громкий визг.
Санджай Бакши, приглашенный профессор MDI, написал одному из своих студентов электронное письмо с положительным отзывом:
На мой взгляд, неправильно всегда рассматривать петли положительной обратной связи в бизнесе как разрушительные, хотя они вполне могут быть. Например, набег на банк может обрушить его на колени за очень короткий период времени и может распространиться (системный риск) на другие банки. Точно так же пузыри фондового рынка можно рассматривать как петли положительной обратной связи – высокие цены подпитывают оптимизм, который питает высокие цены – они не длятся вечно, но могут длиться очень долго.
Я думаю, что вы на правильном пути, когда визуализируете цикл положительной обратной связи как механизм, вложенный в цикл отрицательной обратной связи. Чтобы проиллюстрировать, почему медвежьи рынки следуют за бычьими рынками? Потому что в долгосрочной перспективе рынки работают в рамках цикла отрицательной обратной связи со встроенными корректирующими механизмами. Когда цены уходят слишком далеко от базовых значений, есть силы, которые их отталкивают. Например, когда акции становятся слишком дешевыми по сравнению с восстановительной стоимостью базовых активов, нет стимула для создания новых мощностей, и скорее всего произойдет консолидация отрасли, когда сильные игроки отрасли вместо создания новых мощностей будут покупать конкурентов.
И наоборот, когда цены на акции растут настолько высоко, что становятся намного больше, чем стоимость замещения базовых активов, эти высокие цены создают сильные стимулы для создания новых мощностей. Итак, за нехваткой следует избыток, за нехваткой…. – отсюда и отрицательная обратная связь.
Но что в первую очередь вызвало спекулятивный пузырь? Почему люди внезапно впадают в эйфорию по поводу отрасли или сектора и инвестируют в них в унисон? Эту часть ответа лучше объяснить петлями положительной обратной связи.
Также важно рассматривать петли положительной обратной связи как средство объяснения некоторых экстремальных успехов в бизнесе. Я привел два примера в классе доминирующей газеты и Wal-Mart. Но можно думать о других. Например, в некоторых отраслях у первопроходца есть большое преимущество. Он идет и захватывает очень большую часть рынка и получает экономию от масштаба. И как только он это сделает, избавиться от него становится очень трудно.
В 2005 году Майкл Мобуссен, главный инвестиционный стратег Legg Mason Capital Management, предложил1:
Последняя идея связана с системами, которые демонстрируют сверхлинейное поведение по сравнению с системами, которые демонстрируют сублинейное поведение. В суперлинейных системах, когда вы добавляете больше, вы создаете больше: существует петля положительной обратной связи. Одним из наиболее непосредственных применений этого на рынках является сетевой эффект: стоимость товара или услуги увеличивается по мере того, как все больше людей используют этот товар или услугу. Типичным примером может служить eBay. Они начали со своего основного аукционного бизнеса, который имеет очень четкие сетевые эффекты. Затем они перешли в PayPal, который занимается платежными операциями. Он также получил выгоду от сетевых эффектов. На прошлой неделе они объявили о приобретении Skype. И снова это бизнес сетевых эффектов.
Сублинейные системы заинтересованы в максимальном увеличении эффективности на единицу в относительно зрелых отраслях. Использование капитала для инноваций может быть не лучшим путем для компаний такого типа: вместо этого им следует работать над эффективностью.
В 2002 году Мобуссен привел пример муравьев и положительный отзыв:
Сила этого коллективного воздействия не утеряна для природы. Вот тут-то и появляются рассказы Джонсона о муравьях. Как муравьи это делают? Муравьи-собиратели покидают гнездо с одной целью – найти и добыть пищу. У них также есть способность оставлять и следовать химическим следам. Сначала они расходятся случайным образом. Когда муравьи, которые находят пищу, возвращаются в гнездо, они оставляют химический след, по которому могут следовать их сестры. Исследования показывают, что этот процесс позволяет муравьям постоянно находить кратчайший путь к пище.
Поняв эту коллективную способность, исследователи решили разыграть муравьев. В контролируемых условиях ученые разместили два источника пищи на одинаковом расстоянии от гнезда. Как оказалось, муравьи использовали только один из путей, хотя тот, который они выбрали, был случайным. Почему? Поскольку они идут по химическим следам, еще пара муравьев, идущих по одному пути, привлекает других муравьев, вызывая петлю положительной обратной связи. Таким образом, вместо того, чтобы найти оптимальное решение, муравьи имеют один путь, заполненный людьми, и равномерный, пустой путь. Удивительно, но природа предвидела и эту проблему. Оказывается, муравьи периодически отрываются от основного пути и снова начинают процесс случайного поиска. Муравьи запрограммированы на соблюдение баланса между использованием известного источника пищи и поиском следующего источника пищи. Муравьи запрограммированы на поиск разнообразия.
В книге «Земля на весах» Эл Гор пишет:
Когда я летел над тропическим лесом Амазонки в небольшом месте, меня поразило то, что произошло сразу после того, как гроза прошла через лесной участок: как только дождь прекратился, облака влаги начали подниматься с деревьев, образуя новый дождь облака, которые двигались на запад, гонимые ветром, где они давали воду для нового дождя, выпадающего во время новых гроз. Любое прерывание этого естественного процесса может иметь великолепные последствия. Когда сжигаются большие площади тропических лесов, количество осадков, рециркулируемых в прилегающие районы, резко сокращается, лишая эти районы дождя, в котором они нуждаются для поддержания своего здорового состояния. Если обезлесенная территория достаточно велика, количества осадков, удаленных с прилегающих территорий, будет достаточно, чтобы вызвать усиливающийся цикл засухи, который медленно убивает больше деревьев, тем самым еще больше сокращая повторное использование осадков и, в свою очередь, ускоряя гибель леса.
От Томаса Гетца в Wired:
… Итак, петли обратной связи работают. Почему? Почему предоставление наших собственных данных каким-то образом заставляет нас действовать? Отчасти это связано с тем, что обратная связь затрагивает нечто важное в человеческом опыте, даже в нашем биологическом происхождении. Как и любой другой организм, люди – саморегулирующиеся существа с множеством систем, работающих для достижения гомеостаза. В конце концов, сама эволюция представляет собой петлю обратной связи, хотя и настолько вытянутую, что человек не может ее заметить. Циклы обратной связи – это то, как мы учимся, называем ли мы это методом проб и ошибок или исправлением курса. Во многих сферах жизни мы добиваемся успеха, когда у нас есть некоторое представление о том, где мы находимся, и некоторая оценка нашего прогресса. Действительно, мы склонны жаждать такого рода информации; это то, что мы внутренне хотим знать, хорошее или плохое. Как сказал Бандура из Стэнфорда: «Люди – инициативные, амбициозные организмы». Отзывы отражают эти устремления.
* * *
Ричард Кох:
В отсутствие петель обратной связи естественное распределение явлений было бы 50/50 – входы заданной частоты привели бы к соизмеримым результатам. Причины не имеют одинаковых результатов только из-за контуров положительной и отрицательной обратной связи. Однако также кажется правдой, что мощные контуры положительной обратной связи влияют только на небольшую часть входных данных.
* * *
Чем отличные исполнители отличаются от средних?
Практика бесполезна без полезной обратной связи о результатах.
Петли обратной связи являются частью решетки ментальных моделей на Фарнам-стрит.
Добавить комментарий