Устойчивость системы

Устойчивость сложной системы характеризует ее способность сопротивляться возмущениям, деградации и деструкции, способность обеспечения существования в условиях изменяющейся окружающей среды (метасистемы). Это основное свойство системы, ибо ее разрушение, и гибель, делают все другие свойства абсолютно незначимыми. Степень достижения цели системой оказывается связанной с ее устойчивостью. В неживой природе превалирует структурная, статическая устойчивость. В живой - функциональная, динамическая.

Устойчивость динамической системы определяется:

• свойствами окружающей среды; внутренними возмущениями в системе; адаптационными возможностями системы, способностью системы противостоять вредным и опасным воздействиям окружающей среды;
• способностью системы воздействовать на окружение, смягчать его отрицательные воздействия;
• возможностями управления;
• способностью системы к восстановлению (регенерации) утраченных и ослабленных функций.

Входные потоки из окружающей среды, с одной стороны, обеспечивают систему ресурсами, необходимыми для самосохранения и поступательного повышения устойчивости, а с другой стороны, включают в себя отрицательные (возмущающие и деструктивные) воздействия, которые могут привести к потере эффективности, к разрушению, уничтожению системы. Одни и те же потоки могут иметь ресурсное, возмущающее и деструкционное выражение.

Потоки отрицательных воздействий протекают и внутри системы, между ее подсистемами и элементами. Часто такие потоки являются неизбежным свойством функционирования.

Возмущающие и деструкционные воздействия, в том случае, когда они не приводят к разрушению и гибели, ведут к потере эффективности функционирования и требуют наличия системы защиты от потерь. Оптимальность функционирования системы в условиях возмущений достигается тогда, когда потери эффективности от возмущений и от затрат на защиту от потерь в совокупности минимальны.

Система способна оказывать прямое структурное и функциональное противодействие отрицательным воздействиям со стороны метасистемы. Достаточно малые отрицательные воздействия в пределах некоторой области значений не оказывают существенного влияния на структуру и функции системы. Эту область можно выделить и описать (см. устойчивость по Ляпунову).

Одним из основных методов противостояния внешним отрицательным воздействиям является адаптация. Адаптация представляет собой способность изменения системой своих функций и структуры в направлении, способствующем достижению цели. Это реакция системы на сложившиеся изменения свойств окружающей среды.

Если система способна к предвидению, к опережающему отображению действительности, одним из важнейших методов самосохранения становится управление. Оно позволяет противостоять ожидаемым будущим воздействиям окружающей среды.

Сложная система подчас не только способна противостоять отрицательным воздействиям со стороны метасистемы, но и активно воздействовать на нее, изменять ее свойства, обеспечивая повышение собственной устойчивости. Так, например, изучены механизмы, позволяющие лесу изменять региональные климатические параметры. Общественная система региона или страны также способна активно влиять на свою метасистему, но механизмы таких влияний нам известны гораздо меньше.

Если наступления вредных воздействий не удалось избежать, не удалось их компенсировать, если деструктивные силы оказались достаточно велики, возникает задача ликвидации последствий, восстановления нарушенной устойчивости. Это реализуют специфические механизмы сложной системы. Свойства

системы, отражающие ее способность к регенерации и восстановлению утраченных (ослабленных) функций, формализуются известными методами.