Komplexe
Systeme reagieren entweder gar nicht oder
ausgesprochen sensibel
Nicht alle Elemente eines
Systems sind gleich bedeutsam und gleich wichtig für das Zustandekommen
des Systemverhaltens. Einige Elemente erscheinen bei genaueren Hinsehen
als ausgesprochen aktive, mit vielen anderen Elementen in Wechselwirkung
stehende Größen, wohingegen andere Elemente sich eher passiv
verhalten, also eher beeinflusst werden, als selbst beeinflussen.
Bei der Planung von
Interventionen sind diese Wechselwirkungen zu berücksichtigen und gilt
es die sensiblen Druckpunkte des Systems zu identifizieren.
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verfügt über Tools und Erfahrung in der Planung von
Interventionsstrategien in komplexen Systemen.
Bei komplexen Systemen ist
es unmöglich einzelne Bereiche getrennt zu planen oder zu entwickeln.
Die verschiedensten Interaktionen zwischen den Elementen erfordern einen
Planungs- und Analyseansatz, der nicht auf einer Unsumme an Detaildaten
beruht, sondern das Zusammenspiel der Elemente berücksichtigt, denn
einzeln perfekt geplante Elemente können im Zusammenspiel sich durchaus
ungeplant und nicht mehr steuerbar verhalten.
Man muss deshalb dazu übergehen,
Strategien zu entwickeln, die das Zusammenspiel und die Selbstregulation
der Systemkomponenten mit einbeziehen - dh. es muss ein Wechsel vom
linearen zum vernetzten Denken erfolgen. Um komplexe Systeme zu erfassen
und ihr Verhalten zu verstehen benötigt man einen Planungsansatz, der
die komplexe Vernetzung des untersuchten Systems berücksichtigt. Unter
Bezug auf die Arbeiten von Dörner können in diesem Zusammenhang sechs
Fehler im Umgang mit komplexen Systemen benannt werden:
-
Falsche
Zielbeschreibung. Statt auf die Erhöhung der Lebensfähigkeit
eines Systems abzuzielen, wird versucht, Einzelprobleme zu lösen.
Das System wird abgetastet, bis ein Missstand gefunden wird. Dieser
wird beseitigt und man wendet sich dem nächsten Missstand zu und
muss unter Umständen schon die Spätfolgen des ersten Eingriffs
beseitigen.
-
Unvernetzte
Situationsanalyse. Es werden zwar große Mengen an Daten
generiert, diese aber nicht in einen sinnvollen Zusammenhang
gebracht. Auf die Erfassung der Ordnungsprinzipien und des
vernetzten ganzheitlichen Charakter des Systems wird verzichtet und
somit bleibt dessen Dynamik unbekannt.
-
Irreversible
Schwerpunktbildung. Man konzentriert sich einseitig auf einen
Schwerpunkt und vernachlässigt dadurch andere Bereiche.
-
Unbeachtete
Nebenwirkungen. Gesucht wird nach kausalen Wirkungszusammenhängen.
Auswirkungen auf Variablen, die nicht im Planungsprozess aufgenommen
wurden, werden vernachlässigt. In einem System hat die Veränderung
einer Variable aber oft weitreichende Konsequenzen.
-
Tendenz
zur Übersteuerung. Eine häufig beobachtete Vorgehensweise
folgt folgendem Muster: Man geht zunächst zögernd und mit kleinen
Eingriffen an die Beseitigung der Missstände heran. Wenn sich
daraufhin im System nichts tut, ist die nächste Stufe ein kräftiges
Eingreifen, um dann bei den ersten unerwarteten Rückwirkungen -
durch Zeitverzögerung haben sich die ersten kleinen Schritte
unbemerkt akkumuliert - wieder komplett zu bremsen.
-
Tendenz
zu autoritärem Verhalten. Die Macht, das System verändern zu dürfen,
und der Glaube, es durchschaut zu haben, führt zu einem
diktatorischen Verhalten, das für komplexe Systeme völlig
ungeeignet ist. Steuerung in Systemen sollte aber immer von der
Einsicht des in die Autonomie des Systems getragen sein.
Die
Chancen, zu überprüfbaren Prognosen für ein dynamisches System zu
kommen, stehen auch für chaotische Systeme gar nicht so schlecht:
-
Chaosfähig
bedeutet nicht gleich Chaos. Nichtlineare dynamische Systeme
sind chaosfähig, müssen sich in einer gegebenen Situation jedoch
nicht unbedingt auch chaotisch verhalten. Das bedeutet aber, dass
Prognosen über die Bedingungen und Umstände des Auftretens von
Chaos eine weit lohnendere Fragestellung darstellen als der Versuch,
die Dynamik eines chaotischen Systems im Detail vorhersagen zu
wollen.
-
Der
Fingerabdruck eines chaotischen Systems. Chaotische Attraktoren
weisen eine innere Ordnung auf, die durch die Form des Attraktors im
Phasenraum gegeben ist (vgl. Lorenz-System,
Rössler-System, Wege
ins Chaos). Damit unterscheiden sie sich grundlegend von
stochastischen Prozessen, die jeden Phasenraum vollständig füllen,
also überhaupt keine Prognosen ermöglichen. Der chaotische
Attraktor eines dynamischen Systems kann daher mit Recht als
"Fingerabdruck" (Schiepek &
Strunk 1994) des Systems bezeichnet werden. Über die Merkmale
eines Attraktors lassen sich also durchaus Prognosen formulieren.
-
Kurzfristige
Prognose. Auch während chaotischer Zustände können
kurzfristige Prognosen des Systemverhaltens vorgenommen werden.
Dabei entscheidet das Ausmaß der Chaotizität über die Grenzen der
Vorhersage.
Insgesamt ist es jedoch
wenig sinnvoll, an komplexe Prozesse die gleichen Fragen zu richten, wie
sie bei trivialen Prozessen Verwendung finden. Prognosen für komplexe
Systeme können sich an folgenden vier Leitlinien orientieren:
-
Prognose
einer Dynamik und nicht eines Outputs. Es macht wenig Sinn, den
Output eines kreiskausalen Prozesses zu prognostizieren, wenn damit
ein zeitlich stabiles Endergebnis gemeint ist. Ein solches kann es
in dynamischen Systemen nicht geben. Dort, wo es für
klassisch-mechanistische Theorien sinnvoll erscheint, aus den
Rahmenbedingungen und Gesetzmäßigkeiten eine (und eben nur eine)
Folgerung zu ziehen, ist es für dynamische Systeme sinnvoll, aus
den Kontrollparametern und Rahmenbedingungen, den Gesetzmäßigkeiten
und den Startwerten des Systems eine Dynamik vorherzusagen. Dass
diese Dynamik eben nicht beliebig ist, sondern der Verlaufsgestalt
eines Attraktors folgt, ist der Ansatzpunkt für die Prognose
dynamischer Systeme.
-
Prognose
qualitativer Verlaufsgestalten. Bei bekannten Rahmenbedingungen
und Generierungsmechanismen lassen sich für dynamische Systeme die
Verlaufsgestalten der Prozessdynamik sehr wohl prognostizieren. Es
wird also weniger vorausgesagt, welchen Zustand ein System im nächsten
Moment zeigt, als vielmehr, welche grundsätzliche Dynamik es
einnimmt, ob es sich homöostatisch, periodisch oder chaotisch
verhalten wird. Für den Fall der Homöostase und der periodischen
Dynamik sind dann zudem detaillierte Prognosen möglich, die denen für
einfache Systeme entsprechen. Aber auch eine chaotische
Systemdynamik ist nicht beliebig und zufällig. Auch sie hält sich
an die Verlaufsgestalt, den Fingerabdruck des chaotischen Attraktors.
-
Prognose
von Phasenübergängen. Da ein und dasselbe System verschiedene
Attraktoren in sich vereinen kann, ist es ein wichtiges Ziel der
Prognose dynamischer Systeme, Phasenübergänge, das heißt die
Zustandswechsel in der Prozessdynamik (vgl. Wege
ins Chaos), zu prognostizieren. Hier können Aussagen über die
qualitative Veränderung der Systemdynamik bei Veränderung der
Kontrollparameter getroffen werden. Auch hier stehen also
qualitative und makroskopische Veränderungen der Prozessgestalt und
nicht so sehr konkrete Trajektorienverläufe im Vordergrund der
Prognose.
-
Prognosen
über die Grenzen von Prognosen. Selbst Chaos ist
prognostizierbar, wenn die richtigen Fragen an das System gestellt
werden. Im Zusammenhang mit chaotischen Systemen ist es z. B.
interessant zu wissen, wie chaotisch ein System ist, das heißt, wie
lange es dauert, bis sich ein möglicher Messfehler so stark
ausgewirkt hat, dass er selbst Signalstärke erreicht. Aus der
Kenntnis des Systems und der Randbedingungen lassen sich hoch
chaotische von wenig chaotischen Systemdynamiken unterscheiden und
auf der Grundlage von Zeitreihenanalysen überprüfen. In diesem
Sinne können dann Prognosen über die Gültigkeit einfacher, auf
die konkrete Dynamik bezogener Prognosen angestellt werden.
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