МАСШТАБ ТЕХНОЛОГИИ И ПРЕДЕЛЫ РОСТА.
ПРИНЦИП ПЕРЕЛОМНЫХ ТОЧЕК В ЭВОЛЮЦИИ СИСТЕМ

Дата последнего редактрования
раздела: 2.09.2001г.

        При анализе развития технологии необходимо выяснить:
   
     - Как часто происходят технологические сдвиги и чем они обусловлены?
   
     - В какой мере отдельная технология определяет прогресс?

        Целью для нас являются ответы на эти вопросы. Для иллюстрации рассуждений мы часто будем приводить примеры из техники или природы, поскольку там больше разнообразия решений и к тому же многое нам знакомо просто из жизни и учёбы.

        Формулировка ПРИНЦИПА ПЕРЕЛОМНЫХ ТОЧЕК:
Процесс  технологического  развития  неизменно приводит к выбору определенной базовой конструкции (КОНЦЕПЦИИ), которая на многие годы становится основой для последующих улучшений. В свою очередь эта конструкция оказывает решающее воздействие на возможности и характер дальнейшего развития технологии (системы).

        Фактически, здесь утверждается, что эволюция системы канализируется после появления некоторой базовой структуры (конструкции) уже рамками этой концепции.

        Как показывают данные, подавляющее большинство технологических нововведений в любой конкретной области сводится к постепенному использованию потенциала, заложенного в инвариантной базовой конструкции (теории, машины, фирмы), создание которой определяет в своей области генеральное направление технического или организационного прогресса. Более того, оно может быть идентифицировано на раннем этапе истории конкретного образца. Отсюда следует важный для экономической политики вывод: возможность заранее спрогнозировать относительный успех конкретного технологического нововведения.

        Ключевым понятием, необходимым нам в дальнейшем, является ПЕРЕЛОМНАЯ ТОЧКА (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ) - рождение новой концепции изделия или процесса, которая определяет генеральное направление в данной области.

        Новая технологическая концепция может радикально изменить положение в науке или на рынке практически мгновенно! (Заметьте внешнее сходство этого процесса с сальтационной эволюционной концепцией в биологической эволюции!). Так многие производители электронных ламп в начале 50-х годов прекратили свое существование практически на следующий день после изобретения транзистора,  - когда  потребители после  сообщения о разработке нового усилительного элемента стали ожидать выхода электронных приборов на базе транзисторов и перестали покупать  ламповые приборы.

S-ОБРАЗНАЯ КРИВАЯ

        Как бы мы не определяли технологию (технически или организационно), она всегда имеет предел или последовательность пределов для нескольких технологий, которые вместе образуют более крупную технологию, продукт или метод ведения дел.

        S-образная кривая, которую мы для краткости будем называть S-кривой - это график функции, абсциссой которой является "затраты" на развитие технологии, а ординатой - "результат". Она отражает процесс развития любой в том числе организационной технологии и имеет вид стилизованной буквы S.

 

 

        S-кривая имеет три характерных участка: участок обучения технологии, участок повышенной отдачи технологии и участок ее насыщения.

Участок "обучения"

        На этом участке вновь родившейся технологической идеи идёт накопление опыта тех исследователей, которые реализуют идею. Именно они и «обучаются». Начальный процесс обучения представляет из себя процесс периодического столкновения с очередными технологическими трудностями, преодоление которых и позволит реализоваться технологической концепции во всей своей красе. Исследователи в этот период уподобляются ёжикам в тумане, которые, двигаясь по лесу проблем, "утыкаются" в очередное дерево. Таких деревьев в начале рождения идеи много (и они толще), но по мере продвижения к краю леса проблем и деревьев становится меньше, и сами они слабее, поэтому важно, чтобы направление выхода из леса (концепция) изначально было выбрано правильно. В период обучения технологии S-кривая имеет пологий характер - вкладываемые в развитие продукта ресурсы ещё не дают хорошей отдачи. Новые идеи часто напоминают только что родившихся жеребят скаковых лошадей. Они страшно неуклюжи, но в них заключены большие возможности, для выявления которых требуется много денег.

        История техники и бизнеса вся пестрит примерами, подтверждающими сказанное; сначала рождается технологическая концепция (идея), а затем технология отлаживается (доводится), к ней привыкают сами изготовители (обучаются), и только после этого технология переходит в период повышенной отдачи.

Участок повышенной отдачи технологии

        На этом участке основные технологические проблемы решены. На это ушло, возможно, много времени, но теперь кому бы то ни было догнать новаторов нелегко - любая другая фирма должна будет пройти свой участок обучения, даже, если ей удастся взять эту же технологию на вооружение. Новаторы же (их еще называют в этой теории атакующими), поскольку они "атакуют" старую технологию, уже решили почти все проблемы и неудержимо набирают обороты.

        На этом участке дополнительные вложения в развитие технологии дают резкое улучшение продукта, а производство его все более оптимизируется.

        Однако, наступает такой момент, когда дополнительные вложения уже не приводят к крупным успехам. Появляются новые ограничения для технологии (например, дальнейшее уменьшение размера микросхем и повышение степени интеграции невозможно из-за встающих во весь рост проблем с отводом тепла от кристалла). Приходится тратить все более крупные средства на преодоление трудностей - придумывать "довески" и "примочки" к концепции. Технология насыщается.

Участок насыщения технологии

        На данном участке технология получила такое развитие, что стали проявляться факторы, ограничивающие ее дальнейшее совершенствование в рамках принятой концепции. Теперь бывшим новаторам пора менять концепцию, активно задумываться над новой - более эффективной технологией. Если она не сделает этого, это сделает кто-то другой, построив своё дело на костях проигравших конкурентов.

*  *  *

        Для  того, чтобы S-образная кривая имела практическое значение один или несколько конкурентов должны приближаться к пределу для своей технологии, тогда как  другие, - возможно, с меньшим  опытом - изучают альтернативные технологии с более высокими пределами.

        Периоды перехода от одной группы продуктов или процессов (технологии) к другой называются ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ РАЗРЫВАМИ (ТР) или «переломными точками», хотя это, конечно же, не временнАя точка, а некоторый отрезок времени. Во время ТР начинает формироваться новая S-образная кривая. Но не на основе старой кривой, а на базе совершенно новых и другого типа знаний. Примеры:
   
     - электронные лампы -> полупроводники;
   
     - винтовые самолеты -> реактивные;
   
     - натуральные моющие средства -> синтетические;
   
     - грампластинки -> магнитная лента и компакт-диски;
   
     - газированные напитки "кока" -> газированные соки;
   
     - металлические -> керамические двигатели;
   
     - классическое управление двигателями -> микропроцессорное управление;

        Когда назревают технологические перемены, очень важно понять, какому участку S-кривой отвечает текущий момент для используемой технологии или выпускаемой продукции, не наступил ли уже такой этап, когда дальнейшие вложения в совершенствование производственных процессов и производимых уже товаров не дадут осязаемых результатов по той причине, что близки объективные пределы развития соответствующей  научной, инженерной либо организационной идеи - в этом случае средства целесообразно направлять на разработку и внедрение принципиально новых идей, в подготовку, освоение и выпуск изделий "новых поколений" или реализацию какой-нибудь новой структуры управления фирмой. Вопрос вливания ресурсов очень интересен; когда компания находится со своей технологией в начале участка повышенной отдачи целесообразно вкладывать деньги в развитие производства, повышая объем производимой продукции. Но как только начнется загиб S-кривой, - пора направлять большие деньги исследовательским и проектным службам, возможно, даже продавая заводы, поскольку они в случае открытия новой технологии конкурентами могут не понадобиться ни себе, ни другим.

 

        Нововведение  (инновация) -  это не просто нечто новое в смысле изделия. Это и битва на рынке между новаторами (или "атакующими", как их еще называют), - теми, кто стремится  делать деньги, меняя порядок вещей, - и теми, кто обороняется, защищая свои нынешние доходы. Именно в периоды технологических разрывов обостряется конкуренция.

        Стратегическое правило действия долгоживущих фирм: создавая хорошую оборону, вы в то же время должны атаковать. Это звучит банально, но... Зная своё положение на S-образной кривой, фирма может узнать, когда надо готовиться к атаке или защите. Самое главное – узнать, на каком ее отрезке находишься.

        Преимущества атакующего:  
        Когда предпринимаются технологические атаки, они остаются незамеченными для лидера в отрасли (заметьте «перекликание» с разделом «Неразличимость революций» книги Т.Куна «Структура научных революций»!). Когда молодой атакующий идейно силен, он, опираясь на свои технологические успехи и знание рыночной стратегии, готов к сражению. Обороняющийся же убаюкан чувством безопасности, навеянным хорошими экономическими результатами; в результате его реакция запаздывает.

        Битва скоротечна, и лидер проигрывает из-за медлительности и нерешительности. S-образная кривая помогает предвидеть вызов и справиться с ним.

НАИЛУЧШАЯ СТРАТЕГИЯ ФИРМЫ: КОГДА РЕЧЬ ИДЕТ О ТЕХНОЛОГИИ, НУЖНО ДЕЛАТЬ НЕЗНАКОМЫЕ ВЕЩИ.

 

Кто устанавливает наличие технологических пределов?

        Во-первых, встает вопрос "Пределы чего?". "Что" - это технические  параметры продукта, которые наиболее важны для потребителей или организационные нововведения, обеспечивающие большие объемы продаж. Здесь много трудностей. К тому же и потребители бывают разные. Искушенный потребитель - это одно (тут ясно, кто что хочет). А с произвольным потребителем сложнее.

        Кто первым обнаруживает изменения в приоритетах потребителя?  Хорошо, если ваша фирма. Чаще изменения осознаются, когда конкурент уже выпустил новый продукт на рынок или уже прошел участок "обучения технологии".   К этому времени для фирмы остается лишь отреагировать в духе "и мы туда же", что в плане конкуренции малоэффективно и неспособно повлиять на рынки сбыта, если не снизить цену. Потребителям подобный поворот событий нравится, производителям - нет.

        Итак, за изменением приоритетов нужно следить. Кто, - службы сбыта и маркетинга? Но они обычно наблюдают за тем, что ожидают. (Мы все такие. – Думаем, что "следим за тем, что происходит вокруг". На самом деле мы следим за собственными мыслями). Даже, если службы сбыта и маркетинга осознают необходимость перемен, они могут слишком поздно сообщить об этом техническим подразделениям для принятия мер или даже не сделать это совсем. Если даже последние все узнали, они могут не в состоянии предпринять все необходимое, т.к. перегружены другими работами.

        В фирме должна быть служба, которая, имея информацию от служб сбыта и маркетинга, в то же время умеет анализировать и технические характеристики выпускаемых вами изделий, и те финансовые вложения, которые позволили, в конечном счете, эти характеристики получить. Это многоаспектный анализ всех действий фирмы по выпуску текущего изделия как внутри себя, так и на рынке - во внешней среде. Подобной службой обычно является специальный отдел, владеющий методологией системного анализа.

        В экономических системах, в которых отсутствует конкуренция, изучение S-образной кривой не имеет смысла. Главным критерием эффективности управления там является не результативность, а экономическая эффективность, график которой является производной от S-кривой. Социалистическое предприятие, добравшись до вершины кривой эффективности производства, уже никуда не стремится двигаться, поскольку движение в сторону совершенствования технологии требует новых затрат, а это уже меньшая, чем существующая, эффективность производства, - следовательно, лучше оставаться на месте. Конкурентов же, которые не дают дремать и двигаться вперед, просто нет. Сдвинуть производство могут только общегосударственные кампании повышения эффективности производства, организуемые центром.

 

 

Масштаб технологии и пределы роста

        Все  системы в своем развитии проходят несколько стадий: рождение, развитие, зрелость, старость, смерть. Этот  цикл существует как  для конкретного объекта, так и для системы объектов (вида). Участок от рождения до старости и описывается S-образной кривой. Рассмотрим, что же определяет границы развития системы (технологии).

Исходные факты

        Изменение размеров системы, как правило, влечет за собой изменения в характеристиках ее формы и структуры. Приведем пример из природы.

        Если при увеличении размеров система сохраняет геометрическое подобие, то площадь поверхности системы возрастает как квадрат, а объем системы - как куб ее линейных размеров. Для нормально функционирующей системы не может сильно изменяться отношение объема к площади поверхности. Например, выделение тепла в системе обычно пропорционально ее объему, а теплоотдача - квадрату площади ее поверхности. Если объем системы велик по сравнению с площадью  ее  поверхности, то система будет выделять тепла больше, чем при остывании отдавать окружающей среде через поверхность, и начнет разогреваться. Последнее может привести (и часто приводит) к неустойчивости функционирования системы и даже распаду. Таким образом, ПРИ ПРОЧИХ РАВНЫХ УСЛОВИЯХ система не может оставаться неизменной ни геометрически, ни функционально, если ее размеры увеличиваются или уменьшаются. Так или иначе, системе "приходится считаться" с более быстрым ростом объема при увеличении линейных размеров и компенсировать его соответствующим выборочным увеличением линейных размеров или площади поверхности подсистем. Иными словами, рост системы обычно сопровождается дифференцированным ростом ее компонент, т.е. вся система в целом, а также ее части растут с неодинаковой скоростью. (Вспомним закон неравномерности развития государств, предложенный В.И.Лениным, как ни странно его было бы здесь упоминать). Следовательно, имеются все основания ожидать, что рост объекта, как правило, будет сопровождаться изменением его формы.

        Изменение размеров системы может приводить к необходимости изменять материал, из которого она построена. Если два объекта созданы из одного и того же материала и имеют одинаковую форму, то больший из них менее прочен. Нужно брать более прочный материал. Это ясно. Системы, размеры которых превышают критические, не могут, вообще говоря, функционировать нормально, если их материальные характеристики остаются неизменными.

Изменение масштабов системы часто сопровождается усложнением ее структуры:
   
     - чем больше организм, тем больше развита его дыхательная система, поскольку объем ткани, питаемой воздухом, возрастает пропорционально кубу линейных размеров, а площадь поверхности - лишь  пропорционально  квадрату.  Мелким организмам легкие не нужны; им достаточно жабр или газообмена через кожу;
   
     - крупные растения ветвятся сильнее, чем мелкие, вследствие чего их площадь поверхности растет в соответственно упомянутому соотношению с объемом;
   
     - крупные (мощные) двигатели - многоцилиндровые, что позволяет успешно решать проблемы полного сгорания и теплоотвода, острота которых возрастает по мере увеличения линейных размеров двигателя. В свою очередь многоцилиндровые двигатели требуют использования нескольких карбюраторов или многодиффузорного карбюратора. Большое число цилиндров вынуждает изыскивать более хитроумные схемы их размещения для уменьшения длины коленвала и общих размеров двигателя (например, предлагать двигатель с V-образным развалом блока цилиндров). Все эти усложнения - неизбежное следствие увеличения размеров.
   
     - увеличение фирмы, связанное с укрупнением решаемых ею задач, ведет к декомпозиции управления (разбиения на уровни и специализации), поскольку центр принятия решений начинает перегружаться от поступающей информации (вот оно насыщение данной технологии управления!), и такое состояние системы управления требует появления специализированных (сервисных) подразделений, в рамках которых можно повысить эффективность выполнения специа
лизированных функций за счёт концентрации внимания на меньшем поле деятельности и получения навыков. Обычно линейка масштабов фирмы составляет следующие цифры: 1-3, 10-12, 30-40, 100, …  Т.е. когда среднее количество человек переваливает за указанные цифры, необходимо реорганизовывать фирму, т.к. применяемая концепция ведения дел (технология) требует смены более эффективной.

 

Верно и обратное: размеры системы не могут неограниченно уменьшаться;
        - Чем меньше становится фирма, тем от большего количества своих подструктур ей приходи
тся отказываться, перераспределяя "худеющие" функции между остающимися подразделениями, приобретая другую структуру, более адекватному новому положению дел.
   
     - Снижение веса машины ниже некоторого предела чревато непропорционально большим усилением вибрации.
   
     - Миниатюризация электронных устройств ограничена возможностями диссипации тепла; чем мен
ьше размеры (при той же сложности), тем активнее должно быть рассеивание тепла и тем более острой становится соответствующая техническая проблема.

        ИЗ СКАЗАННОГО МОЖНО ЗАКЛЮЧИТЬ, что эволюция системы, как правило, складывается из трех процессов:
  
     - Непропорционального роста подсистем.
   
     - Изменений  материала (для организационных систем - новых кадров или технологических новшеств), из которого  построена или состоит система.
   
     - Увеличения сложности структуры эволюционирующей системы.

        Все три процесса  в комплексе и по отдельности не  могут продолжаться без того, чтобы не наступило РАССОГЛАСОВАНИЕ ФУНКЦИЙ. Таким образом, для каждой системы СУЩЕСТВУЮТ ПРЕДЕЛЫ РОСТА в рамках любой избранной концепции.

        Приведенные выше примеры иллюстрируют важную особенность эволюции: те самые процессы, которые делают возможной эволюцию системы на ее начальных этапах, на более поздних этапах определяют пределы эволюции.

        Некоторые выводы:
        - Динамика системы определяется ее ИСТОРИЕЙ И РАЗМЕРАМИ. Влияние истории заключается в том, что изменения концепции всегда происходят с учетом имеющихся достижений, расстановки кадров или закрепившихся традиций, которые сломать или изменить порой весьма непросто.
   
     - Для размеров любой системы существуют нижние и верхние пределы, за границей которых следует ожидать ухудшения характеристик технологии.   Такие границы, по существу, ограничивают оптимальный диапазон вариаций масштабов каждой технологии.
   
     - Эволюционный процесс имеет тенденцию и к самогенерации, и к самоограничению. Таким образом, физическая основа принципа "переломных точек" (технологических  разрывов) для
пространственно протяженных систем заложена в природе окружающего нас пространства.

        Отсюда следует, что ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ИЗМЕНЕНИИ МАСШТАБОВ ТЕХНОЛОГИИ НЕИЗБЕЖНО НАСТУПАЕТ ТАКОЙ МОМЕНТ, КОГДА  ВОЗРОСШИЕ ЗАТРАТЫ НА ПРОИЗВОДСТВО И (ИЛИ) ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ ПРЕПЯТСТВУЮТ ДАЛЬНЕЙШЕМУ РАЗВИТИЮ ТЕХНОЛОГИИ.

        Рассматриваемый эффект масштаба существует вовсе не в любом диапазоне масштабов. Этот эффект перестает действовать, когда размеры системы достигают критических, за которыми система не может функционировать нормально без существенной перестройки ее материальных, морфологических и структурных характеристик. После того, как размеры фирмы становятся больше критических, напряжение и стремление подразделений к самостоятельности резко возрастают с увеличением производительности коллектива и перегрузки центра.

        Если фирма переходит в своем развитии некоторое критическое число сотрудников (обычно 40-50), то в предприятии, - если руководство не пойдет на декомпозицию структуры по собственному желанию, - жизнь заставит; в фирме вокруг лидеров будут самопроизвольно образовываться неформальные группы, мысли которых, в конце концов, будут направлены на отделение в той или иной степени от основного коллектива, поскольку лидеры не могут не трудиться, а перегрузки или неготовность центра не дают им самореализоваться.

        Таким образом, должно быть ясно, что при непрерывном изменении масштабов технологии неизбежно наступает такой момент, когда возросшие затраты на производство и/или эксплуатационные расходы препятствуют дальнейшему развитию технологии.