ЭФФЕКТИВНОСТЬ

существенное отношение изменений на выходе неравновесной системы к изменениям на входе. В основе многих неравновесных процессов лежит превращение одной формы энергии в другую. К понятию эффективности обращаются, когда задаются вопросами: какова потеря энергии? можно ли снижать потери до некоторого эталонного уровня? Эффективность функционирования неравновесной системы определяется ее способностью разрешать внутренние и внешние противоречия. Существуют несколько условий и требований, предъявляемых к показателю эффективности: а) показатель эффективности характеризует систему в целом, а не какую-то ее часть; б) показатель эффективности и его зависимость от установленных факторов должны обеспечивать получение количественной оценки с требуемой достоверностью; в) необходимо, чтобы область изменения показателя эффективности имела четко очерченные границы.
Показатель эффективности есть величина, полученная отделения выходного потока системы на ее входной поток. Обратные связи влияют на эффективность функционирования; в данном случае обратная связь понимается как воздействие результатов функционирования (выхода) неравновесной системы на характер самого функционирования (входа). При определенных условиях обратная связь (положительная или отрицательная) может обеспечить рост эффективности использования внешней энергии. В самом общем смысле понятие эффекта означает реализацию энергии некоторой причины в следствии. Малая причина подчас вызывает лавинообразное, катастрофическое действие, т. е. выступает как пусковая причинность. При анализе функционирования нелинейной системы невозможно ограничиться обнаружением некоторой первопричины и недопустимо игнорировать внутренние и внешние случайные факторы, роль граничных условий и среды, так как именно флуктуации в решающей степени определяют коренную трансформацию системы в области аттрактора. Применительно к весьма распространенным в природе самоорганизующимся системам с обратными связями традиционное понятие причины становится очень туманным. Кант и Гегель допускали мысль о нелинейности и необратимом характере взаимодействия материальной причины и следствия: в действии есть нечто такое, чего не было в причине; даже если причина прекратилась, инициированный ею эффект продолжает развиваться. Подвергаемый причинному воздействию субстрат имеет активную инерциальность. В особенности это характерно для живых организмов и духовной жизни человека – не допускать в себе продолжения какой-либо причины, а прерывать и преобразовывать ее. По мнению Гегеля, абстрактное рассудочное толкование связи причины и следствия как временного предшествия и необходимого порождения причиной следствия может быть преодолено в результате более всестороннего понимания каузальности как взаимодействия и взаимоизменения причины и следствия: «Взаимодействие есть причинное отношение, положенное в его полном развитии». Чтобы не путать рассудочное и более научное понимание причинности, вероятно, следует обобщить их в особом понятии эффективности, в котором концепты причины и следствия отражены наиболее полно. Эффективность – такой процесс (и результат) взаимодействия прямых и обратных связей в неравновесной системе, который ведет самоорганизующуюся систему к реализации некоторой цели.
Понятие эффективности не тождественно представлению о фатальной необходимости порождения пусковым фактором А следствия В; реальный процесс порождения В так или иначе связан с действием необходимых и случайных, внутренних и внешних факторов и условий. Важнейшую роль в функционировании неравновесной системы играет внутренняя случайность, природа которой скрыта в относительной автономности элементов системы. Сложные внутренние процессы, происходящие в любой из подсистем, способны изменять (особенно в точках бифуркаций) целенаправленное поведение системы. Активность элементов системы порождает внутренние сравнительно независимые потоки, взаимодействующие с основными потоками системы. Поэтому понятие эффективности включает в себя интегральный результат необходимой и случайной каузальности, причем обе – внутреннего характера. На поведение системы оказывают существенное влияние внешние шумы, изменения среды и условий функционирования. Понятие эффективности является своеобразной мерой динамики двух противоположных – энтропийного и негэнтропийного – процессов внутри системы. В разные моменты времени соотношение этих процессов различно, доминирует то одна, то другая тенденция. Термодинамика необратимых процессов позволяет объединить три краеугольных теоретических основания: 1) второе начало термодинамики для открытых систем, 2) принцип роста негэнтропии, развиваемый преимущественно биологической наукой, 3) понятие эффективности преобразования энергии. В системах с обратными связями понятия причины и следствия мало что объясняют, поскольку внешние и внутренние потоки взаимооборачиваются подчас таким образом, что следствие оказывается активнее причины. Правда, существуют системы, обратные связи в которых не могут физически влиять на источник входных сигналов и его энергию. Тем не менее и в этом случае обратная связь все-таки актив но изменяет поступающее на вход системы содержание. Иногда источник внешнего и проходящего через систему потока исчезает, однако трансформированное содержание данного потока воспроизводится обратной связью на входе системы.
Любой поток в системе обусловлен разностью потенциалов (разность потенциалов составляет обобщенную силу), какой бы природы они ни были. Крайними сторонами потока на выходе являются избыток и недостаток потенциала, отсюда параметр порядка принимает как положительные, так и отрицательные значения. Внутренние, не основные, потоки в системе могут либо использоваться ею для ускоренного возвращения в равновесное (стационарное) состояние, либо, напротив, увеличивать свободную энергию системы, расходуемую на противодействие внешнему потоку. Эффективность функционирования неравновесной системы связана с производством энтропии, а это значит, что рост диссипации энергии будет увеличивать эффективность. Таким образом, эффективность есть интегральный параметр неравновесной системы, характеризующий ее взаимодействие с окружающей средой и соотношение в ней процессов обратимости и необратимости. Эффективность связана с неравновесностью, определяется через параметры неравновесности и является функцией целостности системы и параметра порядка.
Внешний и внутренний потоки образуют, по сути, производительную силу неравновесной системы, поскольку выполняют работу, в результате которой система стремится к экстремальному состоянию. Описание полной эволюции системы с помощью традиционного учения о причинности невозможно, так как пришлось бы принимать во внимание невообразимое количество взаимодействий внутри каждого элемента. В неравновесных условиях нужно учитывать согласованность пространственных и временных характеристик, ибо у любой части целого есть свой ритм, своя направленность. Учитывая познавательную сложность неравновесных систем, следует признать понятие эффективности более конструктивным, нежели понятие монокаузальности. Оно в состоянии объединить в некотором диалектическом синтезе два утверждения: 1) у каждого эффекта есть только одна причина (монокаузализм) и 2) каждое явление есть продукт множества условий (кондиционализм). Как видим, понятие эффективности значительно расширяет представление о причинности. Д. В . Пивоваров