В этой статье:
- почему происходят катастрофы?
- почему несчастных случаев не существует?
- что такое сложные системы?
- «парадокс кучи».
- в каком мире мы живем?
- проторенный путь выживания.
- приемлемая степень риска.
«Пренебрегающие изучением прошлого обречены на повторение его ошибок. Изучающие прошлое найдут другие способы ошибиться»
(Закон уроков истории по Вольфу)
Мы живем в мире динамических систем. Наступает такой момент, когда при малом возмущении система может сменить устоявшийся режим работы и полностью изменить свою модель поведения.
Мир, в котором мы живем, включая вещественную и социальную составляющую – несомненно сложная система.
Почему происходят катастрофы?
Физик Пер Бак в своём труде «Как работает природа» применяет термин Самоорганиозванная критичность (СОК) или «парадокс кучи».
Основная идея СОК состоит в том, что природа, постоянно пребывая в неравновесном состоянии, в то же время оказывается в некотором динамически уравновешенном – критическом состоянии, где может случится всё со вполне определенными статистическими законами.
Следствием этой теории является, то, что природные катастрофы могут случатся без какой бы то ни было причины.
Немного понятнее и конкретнее на примере кучи песка:
Представьте ребенка, который сидя на пляже насыпает кучу песка. Поначалу куча плоская и отдельные песчинки остаются рядом с тем местом, куда они упали. Их движение можно понять, исходя из их физических свойств. По мере того, как процесс продолжается и куча становится круче, начинаются небольшие осыпания песка. Со временем они становятся все заметнее и заметнее. В конце концов какое-то осыпание может затронуть значительную часть кучи или даже всю кучу. К этому моменту система далека от равновесия, и её поведение уже трудно понять в рамках поведения отдельных песчинок. Образовавшиеся лавины имеют свою собственную динамику, которую можно понять лишь при целостном описании свойств всей кучи, а не при простом изучении того, как движутся отдельные песчинки.
Проще говоря спокойные периоды роста, сменяются лавинообразными осыпаниями песка. Эти осыпания порождаются эффектом домино, когда одна песчинка заставляет падать другую или несколько других, а те в свою очередь, воздействуют на следующие, вовлекая их в цепную реакцию. Это и есть состояние самоорганизованной критичности.
Куча песка – сложная система.
Любопытный момент: точный расчет поведения песчинок невозможен, но есть понимание того, что данной системе присуще неравновесное состояние с периодическими лавинами, количество и качество которых можно предсказать.
Лавины эти являются неотъемлемой частью системы, так-же как и экономические кризисы в капитализме. Но мы тут все-таки про ЧС природного и техногенного характера, хотя сходство систем явно прослеживается.
Это все приводит нас к тому, что масштабные катастрофы могут быть общим законом для поведения сложных систем.
Что нам дает знание о таких системах?
Сам Пер Бак настроен весьма пессимистически. Он пишет, что такие системы надо просто принять, так как многое человеку не под силам – например остановить землетрясение.
Но есть и хорошая новость – остановить их, пожалуй, нельзя, но для землетрясений магнитудой 8 уже можно получить достаточно надежный среднесрочный прогноз. Так как землетрясения зависят от состояния земной коры, которое формировалось млн. лет, у нас нет возможности проследить всю её эволюцию с помощью статистики, но, наблюдая более частые малые землетрясения, можно вычислить их степенной закон, описывающий вероятность наступления такого события. При этом данную вероятность можно закладывать в качестве риска в строящиеся здания и инфраструктуру.
Катастрофы на Фукусиме или недавнее в Турции были просчитаны, а своевременные меры предосторожности смогли бы здорово снизить её масштабы. Это классическое нарушение общемировой техники безопасности. И меры по предупреждению подобных катастроф обошлись в 100 и более раз дешевле, чем затраты на ликвидацию и смягчение последствий уже произошедших бед. При этом особую опасность представляют «синергетические аварии» (многоступенчатые), при которых нестабильность в одной сфере (например, природной) многократно усиливается и приводит к катастрофе в другой (например, в техногенной, как в случае на Фукусиме-1).
Вероятность крупных событий хорошо определена, это не значит, что они являются периодическими. То, что землетрясения не происходило, не означает, что оно должно произойти.
Системы с самоорганизованной критичностью приходят к сложному критическому состоянию без какого-либо вмешательства со стороны. Процесс самоорганизации происходит в течении очень долгого переходного периода. Этого не увидишь, изучая систему на временах меньших, чем длительность эволюционного процесса.
Выражение «не зная истории, нельзя понять происходящее сейчас» приобретает глубокий и точный смысл. Законы землетрясений не могут быть поняты на основе анализа землетрясений, случившихся за время, сравнимое с человеческой жизнью.
Ну хорошо, с природными ЧС немного разобрались, но ведь вокруг много других сложных систем. И ряд катастроф человечество вполне научилось контролировать либо минимизировать последствия от них.
Примеры с наводнениями ярко показывают, как люди порождают условия возникновения катастрофических наводнений. Кто дал разрешение на строительство целого жилого района в зоне потенциального затопления? Кто потом в экстренном порядке пытался построить дамбу, чтобы «обезопасить» людей?
Социолог Чарльз Перроу в книге «Обычные катастрофы» писал:
Мы создаем ожидаемый мир, потому что не в состоянии разобраться со сложностями настоящего. Мы выбираем информацию, которая подходит к абстрактной картине ожидаемого мира, и находим причины, чтобы удалить информацию, противоречащую нашей картине. При создании умозрительной модели мы полностью игнорируем факторы, которые могут нам показаться неожиданными и маловероятными.
Катастрофы могут происходить из-за непредвиденного взаимодействия составных частей и сил и даже из-за сложности самой системы. Такие несчастные случаи складываются из условий, суждений, действий и событий, которые сами по себе в отдельности не могли бы их вызвать. Катастрофа случается только тогда, когда несколько факторов накладываются друг на друга и происходят в определённый момент.
Перроу обращает внимание на то, что в большинстве случаев ничего серьезного не происходит, правда, это не делает жизнь проще для тех, кто работает со сложными системами. Люди начинаю верить в то, что нормальное функционирование системы – ее единственно возможное состояние. И вот неожиданно, в критический момент – когда совпадают время и пространство, - все компоненты системы начинают взаимодействовать самым странным образом, что и приводит к катастрофе.
Ч. Перроу (как и Пер Бак) считает, что в определенных системах крупные катастрофы заложены по самой их природе, они происходят редко, но они неизбежны и уже поэтому могут считаться нормой. Автор утверждает, что катастрофы - часть общей системы.
Авиалайнер – прекрасный пример сложной и тесно соединенной системы: в ней заложена масса взрывоопасного горючего, она летит с огромной скоростью и функционирует на очень зыбкой границе между стабильностью и ее отсутствием. Незначительные усилия способны вывести эту систему из состояния баланса, что высвобождает заложенную в ней огромную кинетическую энергию.
В условиях тесно соединенной системы последствия сбоя быстро распространяются. В системе, которая не так плотно и тесно связана, последствия сбоя не распространяются на не пораженные сбоем отдельные участки.
Чтобы снизить вероятность катастрофы в сложных рукотворных системах используются разработанные протоколы безопасности. Например, предрейсовый осмотр и техническое обслуживание и т. д. Или самый яркий пример – снежные лавины, где контроль осуществляется за счёт вызова более мелких контролируемых лавин, которые гарантированно не причинят катастрофического ущерба. Метод грубый, но крайне действенный.
А вот попытки отложить катастрофу приводят только к ещё более масштабному коллапсу. Совсем бытовой пример: откладываем поход к зубному, а потом неожиданно оформляем «ипотеку» для ремонта зубов.
Перроу утверждает, что многочисленные и неожиданные отказы встроены в сложные и тесно связанные системы общества. Такие аварии неизбежны и не могут быть спланированы.
Аргумент Перроу, основанный на системных особенностях и человеческих ошибках, состоит в том, что крупные аварии имеют тенденцию к эскалации, и проблема не в технологиях, а в организациях.
Перроу определяет три условия, которые делают систему подверженной «обычным» авариям (катастрофам). Это:
- Система сложна
- Система тесно связана
- У системы есть катастрофический потенциал
«Обычные» аварии или системные аварии так называются Перроу, потому что такие аварии неизбежны в чрезвычайно сложных системах. Учитывая характеристики задействованной системы, произойдет несколько взаимодействующих друг с другом отказов, несмотря на попытки их избежать. Перроу сказал, что, хотя ошибка оператора является очень распространенной проблемой, многие сбои связаны с организациями, а не с технологиями, и большие аварии почти всегда имеют очень маленькое начало. Такие события сначала кажутся тривиальными, а затем непредсказуемо каскадно распространяются по системе, создавая крупное событие с серьезными последствиями.
Труд «Обычные катастрофы» послужил основанием для изучения технологических сбоев как продукта высоко взаимодействующих систем и выдвинул на первый план организационные и управленческие факторы как основные причины сбоев.
Технологические катастрофы больше нельзя приписывать изолированной неисправности оборудования, ошибке оператора или стихийным бедствиям.
Что же касается отдельно взятого человека?
Современные ученные, изучающие несчастные случаи во время отдыха на природе, признают, что всех их объединяет принципиальное сходство. Когда, что-то совершая, человек оказывается перед лицом смерти, он должен понимать, что к такому развитию событий он подошел проторенным путем. Первая реакция обычно укладывается в схему: «Что же за несчастье такое! Как это могло со мной случится!» Но если человек выживает и если потом решит докопаться, «как дошел до жизни такой», то общая схема будет выглядеть ненамного сложнее: что-то вроде «два притопа, три прихлопа».
Дело в том, что такого понятия, как «несчастный случай», в природе не существует. Очень немногие испытывают осознанное желание страдать или покончить с собой. Обычно люди сами порождают условия и системы, позволяющие совершиться несчастным случаям.
Психологически мы стремимся считать нашу конкретную ситуацию единственно возможной. Для нас эмоционально неприемлемо признать, что вся окружающая нас действительность – лишь один шаткий исход среди несметного числа других возможностей.
Часто для выживания могут пригодится, а в итоге и спасти не сложные научные теории, не темные эзотерические знания, а профессиональные навыки и жесткие правила.
Питер Лешак – пожарный, занимающийся тушением лесных пожаров в книге «Призраки пожарищ», рассказывает о том, как долго ждал пожара:
Наверное, я получил слишком хорошую подготовку. Я оказался жертвой привычного умонастроения всех работников противопожарной службы, которые «рвутся в бой». Члены бригады все время живут в ожидании пожаров… и подвохов. Наш инструктор вбил нам в голову следующее правило: «Не уверен – не делай».
Далее он говорит о приемлемом уровне потенциально опасного поведения – то, что ученые называют «гомеостаз риска». Согласно этой теории, люди готовы идти на определенную степень риска. Только у каждого человека своя степень риска, и любой из нас готов рисковать приблизительно на одном и том же уровне. Если мы считаем, что уровень опасного поведения низкий, можно быть похрабрее. Если ситуация более опасная, то мы стараемся рисковать поменьше.
Эта теория подтверждается буквально на каждом шагу. После того как на машинах появилась антиблокировочная система, все ожидали, что уменьшится количество аварий. Напротив, их стало больше. Водители, решив, что машины, на которых стоит АБС, теперь намного безопаснее, стали водить более агрессивно. После появления радаров на торговом флоте все считали, что количество столкновений судов уменьшится. Этого не произошло. Радары позволили капитанам увеличить скорость. Так что технические инновации в области безопасности могут иметь противоположный эффект.
Лешак писал о своем опыте человека, который постоянно ходит на краю гибели:
Мы нормализовали риски… У нас уже была подобная ситуация, и все закончилось хорошо… Если у тебя много опыта в опасных и сомнительных ситуациях и не произошло никаких неприятностей, то мозг, идущий путем наименьшего сопротивления, начинает считать, что все это результат твоего умения и находчивости.
Вывод.
- Сложные явления, которые мы наблюдаем повсюду, указывают на то, что природа функционирует в состоянии самоорганизованной критичности.
- Законы физики просты, но природа сложна. Мир, который мы наблюдаем вокруг себя, наполнен структурами и сюрпризами всех видов.
- Какое-либо маловероятное событие произойдет с большей вероятностью – просто потому, что слишком много маловероятных событий готовы случиться.
- Опыт – всего лишь двигатель, стимулирующий вашу адаптивную систему, поэтому всегда стоит задаваться вопросом: «К чему я должен приспособиться?» Необходимо понимать, поможет ли вам накопленный опыт выжить в определенных условиях. А когда условия и окружающая среда меняются, стоит иметь в виду, что ваши навыки могут не соответствовать моменту.
«Жизнь понимаема в прошлом, но должна быть прожита в будущем»
(Сёрен Кьеркегор)