Научно-техническая стратегия государства

§18. Закон S-образного развития

Системы проходят типовые стадии жизненного цикла: детство, расцвет, застой и отступление.

В конце XIX века были установлены общие закономерности развития биологических систем: рост численности бактерий, популяций насекомых, массы развивающегося плода и т. п. Впоследствии было показано, что такой же характер имеет развитие множества систем любой природы – от урагана до империи и от каменных топоров до космических челноков.… На каждой из кривых, отражающих этот рост можно было выделить три этапа: медленное нарастание, быстрый лавинообразный рост и стабилизация (иногда убывание) какого-либо важного параметра. В 1920—х было показано, что аналогичные этапы проходят в своём развитии и технические системы.

Кривые, построенные в системе координат, где по вертикали откладывали численные значения одной из характеристик системы (скорость самолёта, мощность электрогенератора и т. п.), а по горизонтали – «возраст» системы или затраты на её развитие, получили название S—образных (по внешнему виду). Хотя реальные кривые развития могут иметь более сложную форму, простые S-кривые дают богатые возможности понимания и анализа эволюции, позволяя предсказывать развитие и предотвращать или устранять типичные проблемы. В многочисленных публикациях были приведены S—кривые развития для кораблей, тракторов, авиации, бумагоделательных машин и т. д.

S—кривые являются удобной иллюстрацией качественного развития систем. Рассмотрим подробнее этапы развития типичной технической системы.

– Этап 1 («детство») – благодаря изобретению новая система появляется и начинает медленно развиваться. Характерны разнообразные «детские болезни».

– Этап 2 («расцвет») – общество осознает ценность данной системы, начинается ее лавинообразное развитие. Характерны типичные «болезни роста».

– Этап 3 («старость») – исчерпываются ресурсы для развития данной системы, развитие замедляется. Характерны многочисленные «старческие болезни»

– Этап 4 («отступление») – система нового поколения вытесняет старую в узкоспециальные рыночные ниши, где она сохраняет преимущество

На первом этапе развития технической системы по S—кривой рост идеальности идёт преимущественно за счёт снижения факторов расплаты, на втором – за счёт опережающего роста полезных функций. На третьем этапе идёт рост полезных функций при ускоряющемся росте факторов расплаты, в результате чего идеальность системы более или менее стабилизируется. А на четвёртом этапе идеальность начинает падать, развитие сменяется регрессом, который чаще всего приводит к смерти системы, прекращению ее производства и продаж, нередко – банкротству или перепрофилированию компании, ее производившей.

Каждая из подсистем, входящих в сложную систему, рассматриваемая по отдельности, в своём развитии проходит через те же самые этапы. Поэтому S—кривые для сложных систем являются интегральными, состоящими из пучка отдельных S—кривых. Развитие обычно лимитирует самая «слабая» подсистема, ресурсы которой исчерпываются первыми. Она становится тормозом для своей системы, и дальнейшее развитие возможно только после её замены.

§19. Рождение и детство технической системы

Рождение системы становится возможным когда появляются элементы, необходимые для выполнения ее основной функции. В то же время, объединить подсистемы и заставить их совместно работать обычно нельзя без решения серьёзных творческих задач, часто – изобретения новых элементов.

Главное – появление хотя бы одного человека глубоко (а не просто в плане выполнения некоторого задания или поручения) заинтересованного в новой системе. Только благодаря ему и вокруг него формируется соответствующее серьёзное, имеющее шансы на успех Дело.

Противостоят развитию мощные силы торможения. Появление новой системы всегда встречает недоверие и сопротивление, которое усугубляется в тех случаях, когда новая система не пионерная, а идёт на смену старой. К обычной психологической инерции общества тогда добавляется сознательное сопротивление специалистов, разработавших и или использующих старую систему.

Нередко новорожденная система плохо выглядит, обладает очень низкими параметрами, не обеспечивает множества важных вспомогательных и вторичных функций и т. п. Она – как новорожденный ребёнок, которому предстоит ещё длительный путь чтобы вырасти и научиться быть полезным.

Постепенно система привлекает некоторых «ранних пользователей», энтузиастов, а также венчурных инвесторов, готовых рискнуть для будущей прибыли. Начинается поиск наилучшей конструкции, увеличивается надёжность, безаварийность, удобство эксплуатации.

Когда полезность системы осознаётся обществом, а уровень расплаты снижается до приемлемого, начинается новый этап в её развитии. Нередко толчком к этому становится изобретение новых функций и новых неожиданных применений, которые совсем не предвидели создатели системы.

На переходе ко второму этапу делается больше всего ошибок. В истории нашей страны, к сожалению, можно найти примеры таких ошибок почти по каждой системе. Но на самом деле, это характерно и для Запада:

– Развитие радиотехники позволяло обеспечить качественную передачу речи и музыки уже в 1912 – 1914 годах, но никто этим даже не заинтересовался – радио рассматривали только как «беспроволочный телеграф». Лавинообразное развитие коммерческого радиовещания началось только в 1922.

– Более 10 лет Честер Карлсон не мог никого заинтересовать изобретённым им процессом ксерографии, в результате первый коммерческий копировальный аппарат был продан через 20 лет после изобретения.

– Фирма IBM настолько не верила в перспективность персональных компьютеров, что не позаботилась сохранить за собой права на MS-DOS, что и позволило родиться Майкрософту.

– Фирма Xerox разработала все черты графического мышиного интерфейса с иконами, но разгласила эту идею, потому что не увидела возможности коммерциализации. На этой базе родились графические интерфейсы Apple и Windows.

– Идеи пионеров нанотехнологии Эрика Дрекслера и Роберта Фрайтаса, разработанные еще в 1990-х оказались не понятыми ни бизнесом, ни военными США, из огромной программы NNI ни цента не пошло на создание самовоспроизводящихся наномашин. Этот же «подвиг» был повторен в России в рамках «Роснано», и, по-видимому, в десятках других государств.

Многими компаниями потеряны огромные деньги из-за непонимания эволюции техники, попыток поддержки устаревающих систем, борьбы против новых идей и продуктов:

– Эдисон отчаянно воевал против применения переменного тока и против развития кинотеатров, приводя доводы о «безнравственности» идей изобретателей – конкурентов.

– Американский автопром потратил кучу денег, противопоставляя свои неэкономичные, дорогие, низкокачественные и опасные автомобили японским машинам нового поколения.

– Известны дорогостоящие попытки сохранить производство больших винтомоторных самолётов, электромеханических касс, музыкальных пластинок, видеокассет и других старых систем, вытесняемых новой техникой.

§20. Расцвет технической системы

Второй этап развития начинается когда имеются все предпосылки к широкому внедрению: система приобрела достаточно высокую степень идеальности (отношения полезных функций к факторам расплаты), отработаны эффективные технологии тиражирования, имеется коллектив I этапа (разработчики), способный стать ядром коллектива II этапа (производственники и эксплуатационники), оформилась конкретная большая потребность, которую может удовлетворить система, сопротивление общества существенно уменьшилось, появились представительные группы с позитивным отношением к внедрению.

Характерной чертой этого этапа становится активная экспансия новой системы – она вытесняет из экологических ниш другие, устаревшие, порождает множество модификаций и разновидностей, приспособленных для разных условий и целей. Главной движущей силой развития на втором этапе становится общественная потребность, которая проявляется в виде определённого рода требований или претензий к системе со стороны надсистемы, окружающей среды.

Часто из—за взаимного влияния систем друг на друга возникает ускоренное развитие по типу положительной обратной связи. Развитие пушек и снарядов способствует ускоренному совершенствованию брони, а это, в свою очередь, вызывает ускорение развития пушек и снарядов и т. д. Аналогичные положительные обратные связи возникают в развитии конструкции и технологии производства разного вида изделий – новые конструктивные решения требуют развития технологии, а улучшение технологии позволяет реализовать новые конструктивные решения.

На втором этапе техническая система становится экономически выгодной, приводя к лавинообразному росту спроса. При этом лавина развития захватывает не только основной продукт, но и ореол продуктов, с ним связанных или ему сопутствующих.

Силы торможения, характерные для первого этапа, ослабляются и постепенно исчезают. Появляются новые тормозящие развитие факторы: недостатки инфраструктуры, нехватка обученных людей, нужного оборудования, ресурсов, информации для потребителей и т. п. Возникают и технические трудности: неразрешенность некоторых важных вопросов, отсутствие теоретического обоснования и т. п. В этом случае общество мобилизует силы и средства для преодоления трудностей.

Устанавливается некоторая (достаточно большая) постоянная скорость роста, ограниченная скоростью развёртывания производства и системы продаж, разработки новых модификаций системы и улучшения продукции, распространения знания о системе среди потенциальных потребителей и осознания ими своей потребности в ней.

Замедление развития начинается достаточно неожиданно и всегда связано с началом исчерпания ресурсов. Ресурсов может быть еще и достаточно много, но скорость их «поступления» и «освоения» начинает падать. Исчерпание ресурсов, ведущее к застою, чаще экономическое, чем физическое. Ресурсы еще есть, но дальнейшее развитие системы в рамках устоявшейся концепции приводит к слишком сильному ее удорожанию, такому, что потребители не хотят за это платить.

К концу второго этапа, несмотря на все возрастающий вклад сил и средств в развитие системы, рост важнейших её характеристик замедляется. Обычно это происходит из—за того, что исчерпываются ресурсы развития для данной концепции продукта или резко, нелинейно начинает увеличиваться та или иная вредная функция, какой—то из факторов расплаты.

Спасти от этого мог бы переход к новым принципам работы, новым поколениям продуктов, но, как правило, достигшие успеха в конкретном бизнесе компании не идут на это или идут крайне неохотно, под сильным нажимом и с большим опозданием. Поэтому вместо перехода на новую кривую развития большинство систем «проваливается» на третий этап развития. Развитие все более мощных луков, арбалетов и огнестрельного оружия вело к росту толщины брони рыцарей, пока она не стала неприемлемо тяжёлой.

§21. Старость и застой технической системы

С переходом на третий этап когда устанавливается постоянный уровень производства, стабильный рынок со стандартной структурой. Система очень стабильна, ее менеджмент, работники, акционеры и, что самое важное, потребители удовлетворены и совсем не жаждут радикальных изменений.

Основным содержанием этого этапа является стабилизация параметров системы. Небольшой прирост характеристик еще наблюдается в начале этапа, но в дальнейшем практически сходит на нет, несмотря на то, что вложение сил и средств растёт. Резко увеличивается сложность, наукоемкость системы, даже небольшие улучшения параметров требуют очень серьёзных исследований, испытаний, согласований, перестройки производства и маркетинга. Вместе с тем экономичность системы остаётся еще достаточно высокой, потому что даже небольшое усовершенствование, помноженное на массовый выпуск, оказывается прибыльным.

Поскольку системы, находящиеся на третьем этапе в любой исторический период занимают в экономике, структуре занятости и т. д. львиную долю, то большинство исследований и освещения в СМИ посвящено им, и именно они обычно принимаются за эталон практик труда, менеджмента и т. д. который, как правило, проецируется на все системы вообще. Отсюда в народных массах (работающих в основном в компаниях по производству систем, находящихся на третьем этапе) бытует устойчивое представление о чудовищной затратности и невозможности развития, а также привычка к шаблонам поведения и мышления, практически исключающим развитие.

Социальные структуры на каждом этапе развития различны, оптимальны для своего этапа. Если тем или иным путём «наложить» на «команду», связанную с системой, находящейся на втором этапе, типичную для третьего этапа инфраструктуру, система преждевременно перейдёт на 3-й этап, вовсе не исчерпав ресурсов своего развития. Довольно характерная ситуация: успешный стартап покупается большой компанией в расчёте на «раскручивание» массового производства. Естественно, создаётся новое руководство, новая менеджерская команда, которая часто не может ужиться с «дикими» основателями, меняются отношения людей внутри компании – и развитие резко затормаживается

Типичная история. В начале 1970-х молодой изобретатель построил систему, которая случайно попалась на глаза крупному партийному боссу. Был отдан приказ – внедрить; создали специальный институт. Но кто поставит директором института молодого беспартийного кандидата наук? Подобрали «крепкого руководителя» – он привёл свою команду. Изобретателя выкинули через 3 месяца, далее делалось все, чтобы не внедрить его «чуждые» идеи, а главное – получать побольше финансирования. Когда изобретатель получил авторское свидетельство, институт начал его оспаривать и добиваться аннулирования. Тем временем, по исходной идее сделали систему в Японии, и институт вышел с предложением закупить у японцев лицензию.

§22. Отступление технической системы

В один прекрасный день система нового поколения, со свежими ресурсами и большими по сравнению с данной системой потенциальными возможностями выходит на второй этап, вытесняя прежнего «короля рынка». Это не происходит мгновенно, так как потребители достаточно инерционны, а новая система еще недостаточно развита, чтобы удовлетворить все категории потребителей и занять все сектора рынка. Старая система, защищаясь от «пришельца», мобилизует «последние ресурсы» и после долгого периода застоя начинает развиваться опять.

Эта «агония» вызывает вспышку творчества, способную в некоторых случаях обновить систему, хотя и ценой серьёзной перестройки, но в большинстве случаев уже бесполезную. Такие вспышки творчества и создания новых технических систем – реактивных самолётов, ракет, «фауст-патронов», очень совершенных подводных лодок и танков и т. п. наблюдались в Германии и Японии накануне их поражения.

Но чаще всего попытки «самозащиты» сводятся к тупому наращиванию размеров и сложности систем. Возникает «гигантизм» – значительное увеличение размеров технических систем. Эти попытки любыми путями поднять экономичность старой системы прекращаются, когда факторы расплаты становятся недопустимыми для общества, либо наступает физический предел – например, нет материалов, способных выдержать нагрузки, либо когда новые системы демонстрируют своё абсолютное превосходство.

На этом этапе незнакомые с законами развития техники инвесторы, управленцы и государственные мужи, увидев, что, казалось бы, старая, стабильная система снова «пошла в рост», охотно вкладывают в неё ресурсы. Но если новая система существенно лучше старой, временное оживление развития «старушки» только несколько задерживает развитие новой, но не может его остановить. И те, кто поставил на старую систему, бывают сильно наказаны…

Появление системы нового поколения может быть связано с новыми изобретениями, но, чаще всего, оно является следствием того, что в самом начале развития данной системы пробуются разные варианты выполнения основной функции новой системы, «разрешённые» существующим уровнем развития науки и техники. В какой-то момент один из вариантов признается наиболее перспективным; он начинает развиваться, «прорывается» на маркет, начинает переходить от этапа к этапу. Появление «чемпиона» фактически останавливает развитие остальных вариантов, отнимая у них ресурсы.

Рано или поздно «чемпион» достигает предела своего развития. И тогда начинает активно развиваться его возможный «заместитель», который рано или поздно побеждает, выталкивая бывшего «чемпиона». Во многих случаях переход к новому поколению систем происходит более «благополучно» для бывшего «чемпиона», за счёт создания гибридной системы, в которой «чемпион» объединяется с «претендентом». Пример: конкуренция бензиновых и электрических автомобилей.

С технической точки зрения переход к новой системе в большинстве случаев становится возможным уже в начале третьего этапа. Но отмирание старой системы – довольно длительный процесс. Достигая этапа стабилизации, система обладает огромной инерцией, её совершенствованием занимаются тысячи людей, которые вовсе не в восторге от перспективы серьёзной переквалификации. Существование достигшей «загиба» системы нередко затягивается за счёт паразитирования на других системах, иногда – хищнического уничтожения окружающей среды и других все менее и менее этичных действий.

Почти в любой момент в экономике доминируют системы третьего этапа и те кто за ними стоит, справедливо опасающиеся вытеснения со стороны новых систем (и стоящих за ними новых лиц). Это является основным источником давления в общественно-политической сфере, культуре, искусстве в сторону статического подхода к науке и технике, подавляющего интерес и доверие к новым идеям.

Старая система вытесняется из основных ниш, оставаясь в каких-то особенных областях, где сменившая ее система непригодна или невыгодна. Чаще всего, перестав быть основным средством выполнения некоторой функции и упростившись, система остаётся в качестве вспомогательного средства, игрушки, спортивного снаряда. Луки и арбалеты, шпаги и рапиры, парусные суда, скаковые лошади утеряв свои прежние функции, превратились в элементы развлечений и соревнований.

Иногда система эффективно работает в некоторых специализированных экологических нишах. Потомки воздушных шаров – метеорологические зонды прекрасно служат и сегодня. В проектировании замкнутых автономных технологических платформ могут оказаться предпочтительными давно забытые простые «дедовские» технологии, так как в этих системах независимость от сложного оборудования и цепочек поставок намного важнее эффективности.

III. Состояние дел в области стратегического планирования науки и техники в РФ

§23. Практика стратегического планирования в РФ

Стратегическое планирование в РФ основано на целях, которые, согласно Конституции определяет президент (Ст. 80 Конституции РФ: «Президент РФ в соответствии с Конституцией РФ и федеральными законами определяет основные направления внутренней и внешней политики государства». ).

Действующим на момент написания книги президентским Указом N 474 от 21.07.2020 «О национальных целях развития РФ на период до 2030 года» определён ряд национальных целей, а также количественные показатели, которые должны быть достигнуты по каждой из них.

В тексте Указа дана и мотивировка выбора «национальных целей» более глобальными целями, которые можно отнести к собственно политическим: «осуществления прорывного развития РФ, увеличения численности населения страны, повышения уровня жизни граждан, создания комфортных условий для их проживания, а также раскрытия таланта каждого человека».

Правительство разрабатывает национальные проекты, направленные на достижение национальных целей (в количественных показателя) и единый план их реализации. Эти разработки представляются в Совет при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, который, собственно и занимается разработкой целей и количественных показателей их достижения, осуществляет координацию и мониторинг их выполнения.

Реализация национальных целей обеспечивается приоритетным порядком направления на их реализацию бюджетных ассигнований и дополнительных доходов федерального бюджета. Так же осуществляется стратегическое планирование на уровне субъектов РФ и муниципальных образований.

Некоторые регионы начали практику стратегического планирования по своей инициативе, а с принятием ФЗ «О стратегическом планировании в РФ» это стало обязанностью и постепенно орган государственной власти каждого уровня формирует свой пакет документов стратегического планирования, подлежащих обязательной государственной регистрации. При этом содержание, объем и глубина проработки стратегий различных регионов существенно отличаются.

Вероятностный характер планирования находит своё отражение во включении в стратегии различных сценариев развития: инерционный и инновационный, пессимистический и оптимистический и т. д. Отношение к этим сценариям зачастую имеет характер прогноза, пассивного ожидания – как дело пойдёт, так и пойдёт.

Для повышения качества работы по стратегическому планированию на всех уровнях, служит государственная автоматизированная информационная система (ГАС) «Управление» (https://gasu.gov.ru).

Проекты документов стратегического планирования выносятся на общественное обсуждение (онлайн), в ходе которого поступают замечания и предложения граждан, обязательные к рассмотрению (На момент написания книги это происходит на сайте ГАС «Управление» по адресу: https://gasu.gov.ru/stratpassport).