Ликбез. Чего не знали во времена Маркса? Часть 2 Эволюция в технике, науке и экономике.

На первом этапе S-образной кривой зарождается принципиально новая техническая система, что бывает в двух случаях. Это может быть продукт, выполняющий новую функцию, например, первый самолет братьев Райт. Или это продукт, выполняющий уже известную функцию, но за счет реализации нового принципа, например, первые автомобили. Задача первого этапа в том, чтобы продукт заработал. С точки зрения стороннего наблюдателя на первом этапе развития технической системы вообще ничего не происходит. Поставили на телегу мотор, а он не работает. Разобрались с мотором, а телега все равно не едет, потому что у нее еще не работает трансмиссия. Сделали трансмиссию, телега стала настолько тяжелой, что не выдержали оси и колеса. Поменяли оси и колеса, но ехать все еще нельзя, так как нет руля. И пока не заработает последний из необходимых узлов, обеспечивающих минимальную функциональность, все посторонние видят лишь, что инвестиции потребляются, а телега сама так и не едет. Продукта все еще нет.

При этом, появившись, работать новый продукт будет пока явно хуже, чем предшествующая ему конструкция, давно отлаженная и успешно реализовавшая старый принцип действия. Зачем же тогда, спрашивается, стоило вкладывать столько сил и средств в такой продукт? А затем, что он, основанный на новом принципе действия, может потенциально достичь большего, чем его предшественник, уже работающий на пределе своих возможностей. Например, к концу XX века стало ясно, что принципиально увеличить скорость торпед и подводных лодок, лишь изменяя их форму и увеличивая мощность двигателя, уже не удастся. Все ресурсы исчерпаны. Тогда в России была создана новая техническая система — торпеда, меняющая свойства среды, в которой она движется. Эта торпеда создает перед собой облако пузырьков (явление суперкавитации), и ее движение происходит уже как бы не в воде, а в пене. Предел скорости такой новой торпеды принципиально превосходит максимально возможный и уже достигнутый для торпед предыдущего поколения.

Когда минимальное функциональное ядро создано и новая техническая система как-то заработала, реализуя новый принцип действия, система переходит на второй этап своего технического развития. Ее производительность, или основной технический параметр, растет пропорционально вложению капитала (в том числе и интеллектуального). Новый продукт обгоняет товары, предшествовавшие ему, и становится все более надежным и удобным в работе. У него появляются многочисленные вспомогательные системы, делающие работу с ним удобнее. На первом этапе вспомогательные системы были еще не нужны. Ну, зачем спидометр автомобилю, который пока не едет? Примером «второэтапной» технической системы могут служить персональные компьютеры в 90-х годах. У них постоянно увеличивался объем памяти, быстродействие, стали широко использоваться многочисленные периферийные устройства (принтеры, сканеры и т. п.).

На втором этапе техническая система может начать разветвляться на разные продукты, предназначенные для работы в различных условиях или выполняющих несколько различные функции. Самолеты разделяются на пассажирские, истребители, бомбардировщики, пожарные и т. д. Но это произойдет только при наличии рыночного спроса и будет рассмотрено ниже.

Когда же потенциально возможные ресурсы повышения производительности исчерпаны и с помощью вспомогательных устройств продукт доведен до максимума возможной производительности и удобства, он переходит на третий этап. «Третьеэтапными» техническими системами являются как веками известный кувшин, так и недавно появившаяся компьютерная мышь. На третьем этапе продукты развития имеют тенденцию объединяться с другими продуктами, образуя полезные гибриды. Например, стоявший во многих гостиницах прибор, совмещавший в себе часы, будильник, радиоприемник и СД-плейер. «Третьеэтапная» система не отмирает, пока не исчезает социальная потребность в ней или не появляется «первоэтапная» система, ориентированная на те же задачи, но реализующая их за счет нового, более эффективного принципа.

Наряду с истинным третьим этапом возможен и ложный третий этап. Как показано на рисунке 3, продукт может перестать расти по своим основным техническим показателям и начать видоизменяться только за счет дизайна задолго до того, как достигнут реальный предел его технических возможностей. Это происходит или под воздействием рынка, когда на более технически совершенный вариант продукта просто нет спроса, или потому, что технический уровень каких-то других продуктов тормозит дальнейший прогресс вашего.

Примером первого может служить гражданская авиация. Если за критерий взять скорость полета пассажирского самолета (или время полета через Атлантику), то за последние 30—40 лет она росла очень медленно (и время перелета в целом тоже мало сокращалось) — явно выход на третий этап. В тоже время с технической точки зрения возможны сверхзвуковые самолеты (пример Конкорда). Развитие военной авиации и аэрокосмической техники тоже доказывает техническую возможность надежного полета со скоростями, в несколько раз превышающими скорость звука.

Но отсутствует рыночная потребность и готовность платить за это повышение скорости. Цена билета на Конкорд в несколько раз выше цен на билет в обычном самолете, а время полета короче только в 2-3 раза. Если в будущем возникнет потребность в таком быстром транспорте, то уже имеются технические решения и заготовки по созданию сверхзвуковых и воздушно-космических систем для межконтинентальных полетов.

Второй, более специфический пример — сравнительно короткая история развития ядерной энергетики. К моменту Чернобыльской аварии она была на четком втором этапе, причем довольно продвинутом, и интенсивно развивалась. В настоящее время развитие свернуто. И если посмотреть на цифры установленной мощности АЭС или вырабатываемой ими энергии, показанные на рисунке 4, то они практически перестали расти или сокращаются из-за вывода из эксплуатации старых АЭС и прекращения строительства новых почти во всех развитых странах. В данный момент рыночные и политические факторы (оценка обществом степени безопасности) прочно держат ядерную энергетику на третьем этапе с вполне реальной перспективой ухода на четвертый этап (специализированные АЭС для удаленных объектов, подлодок и другие нишевые сферы применения).

С другой стороны, если по политическим или рыночным соображения будет решено возобновить развитие атомной энергетики, то за эти годы накоплен большой опыт обеспечения более надежной работы оборудования, появились новые материалы и технологии, методы контроля и обеспечения надежности. С точки же зрения потенциальных возможностей развития и роста атомная энергетика как отрасль есть техническая система второго уровня. В настоящее время она может быть гораздо более надежной и производительной, чем во времена Чернобыля. Но все будет решаться отношением рынка (в глобальном смысле).

Технические ограничения инфраструктуры, сдерживающие развитие какого-то продукта на ложном третьем этапе могут быть продемонстрированы на примере поездов. Не имеет смысла создавать новые усовершенствованные поезда, которые смогут ездить со скоростью большей, чем тa, которую смогут выдержать железнодорожные пути. Вот проложат достаточное количество более современных путей или укрепят старые, тогда и поезда такие понадобятся.

На четвертом этапе развития техническая система снижает свои технические показатели с максимально возможных до тех, которые необходимы здесь и сейчас. Это происходит в ряде случаях. Первое, при выходе продукта на какой-то нишевой рынок, на котором важна не максимальная производительность, а, например, меньшие размеры или цена. Предельным случаем продуктов четвертого этапа являются многие одноразовые упрощенные версии товаров, которые до этого были дорогими высококачественными предметами многоразового употребления с широким спектром применения. Сравните, например, семидолларовый одноразовый фотоаппаратик с оптикой, привычной нам с детства.

Второй ситуацией, обуславливающей переход технической системы на четвертый этап, может быть переход ее в игрушки или сувениры, после того как она уступила место в выполнении своей основной функции более современным товарам. Безусловно, качество и эффективность самурайского меча не идет ни в какое сравнение с детскими саблями, которые мы покупаем сынишкам. Но оно и не нужно. Кстати, продукт на четвертом этапе может продолжать быть полезен, но уже не своей изначальной функцией, а как носитель определенной информации. Погоны, например, уже столетиями не защищают плечо от удара топором сверху. Но они остались в армии как знак различия.

Интересной причиной, по которой система может выйти на четвертый этап, является вдруг возникшее моральное ограничение в обществе. Например, после второй мировой войны в западном обществе победили либеральная тенденция и отношение к человеческой жизни как к главной ценности. В результате возникла необходимость в новых типах оружия с меньшей силой поражения, чем существовавшие ранее. Появились деревянные, а потом и резиновые пули. Предметы, долго существовавшие только как игрушки, обрели опять свое практическое значение, например полицейские щиты и дубинки.

Интересно, что этап развития технической системы обуславливает тип технического творчества по ее совершенствованию. Это было открыто в 60-е годы Генрихом Альтшуллером. На первом этапе изобретения имеют концептуальный характер, граничат с научными открытиями. На втором этапе изобретения уже чисто инженерные. «Третьеэтапные» товары уже переходят в руки дизайнеров. Сравните зубные щетки, компьютерные мышки и катера: во всех случаях сходная игра цветом и вариациями форм.

Удобно проследить все этапы развития технической системы на примере автомобиля. На первом этапе, то есть в конце XIX века, появилась «самодвижущаяся тележка», на которой было далеко не уехать. Не только «птица-тройка», но и извозчичья лошадка ее с легкостью обгоняли. Однако в 10-е годы ХХ столетия автомобиль окончательно перешел на второй этап и лошадь уже явно превосходил. К 30-м годам он выполнял большинство функций современного автомобиля и имел почти такой же уровень комфорта. Появились всевозможные легковые, грузовые и специализированные машины. Современный автомобиль — это нормальный «третьеэтапный» продукт всевозможных форм, цветов и отделок. Автомобиль четвертого этапа можно видеть, например, в аэропорту или Луна-парке, где скорости и мощности соответствуют не возможностям индустрии, а потребностям места его работы.

На первом этапе S-образной кривой зарождается принципиально новая техническая система, что бывает в двух случаях. Это может быть продукт, выполняющий новую функцию, например, первый самолет братьев Райт. Или это продукт, выполняющий уже известную функцию, но за счет реализации нового принципа, например, первые автомобили. Задача первого этапа в том, чтобы продукт заработал. С точки зрения стороннего наблюдателя на первом этапе развития технической системы вообще ничего не происходит. Поставили на телегу мотор, а он не работает. Разобрались с мотором, а телега все равно не едет, потому что у нее еще не работает трансмиссия. Сделали трансмиссию, телега стала настолько тяжелой, что не выдержали оси и колеса. Поменяли оси и колеса, но ехать все еще нельзя, так как нет руля. И пока не заработает последний из необходимых узлов, обеспечивающих минимальную функциональность, все посторонние видят лишь, что инвестиции потребляются, а телега сама так и не едет. Продукта все еще нет.

При этом, появившись, работать новый продукт будет пока явно хуже, чем предшествующая ему конструкция, давно отлаженная и успешно реализовавшая старый принцип действия. Зачем же тогда, спрашивается, стоило вкладывать столько сил и средств в такой продукт? А затем, что он, основанный на новом принципе действия, может потенциально достичь большего, чем его предшественник, уже работающий на пределе своих возможностей. Например, к концу XX века стало ясно, что принципиально увеличить скорость торпед и подводных лодок, лишь изменяя их форму и увеличивая мощность двигателя, уже не удастся. Все ресурсы исчерпаны. Тогда в России была создана новая техническая система — торпеда, меняющая свойства среды, в которой она движется. Эта торпеда создает перед собой облако пузырьков (явление суперкавитации), и ее движение происходит уже как бы не в воде, а в пене. Предел скорости такой новой торпеды принципиально превосходит максимально возможный и уже достигнутый для торпед предыдущего поколения.

Когда минимальное функциональное ядро создано и новая техническая система как-то заработала, реализуя новый принцип действия, система переходит на второй этап своего технического развития. Ее производительность, или основной технический параметр, растет пропорционально вложению капитала (в том числе и интеллектуального). Новый продукт обгоняет товары, предшествовавшие ему, и становится все более надежным и удобным в работе. У него появляются многочисленные вспомогательные системы, делающие работу с ним удобнее. На первом этапе вспомогательные системы были еще не нужны. Ну, зачем спидометр автомобилю, который пока не едет? Примером «второэтапной» технической системы могут служить персональные компьютеры в 90-х годах. У них постоянно увеличивался объем памяти, быстродействие, стали широко использоваться многочисленные периферийные устройства (принтеры, сканеры и т. п.).

На втором этапе техническая система может начать разветвляться на разные продукты, предназначенные для работы в различных условиях или выполняющих несколько различные функции. Самолеты разделяются на пассажирские, истребители, бомбардировщики, пожарные и т. д. Но это произойдет только при наличии рыночного спроса и будет рассмотрено ниже.

Когда же потенциально возможные ресурсы повышения производительности исчерпаны и с помощью вспомогательных устройств продукт доведен до максимума возможной производительности и удобства, он переходит на третий этап. «Третьеэтапными» техническими системами являются как веками известный кувшин, так и недавно появившаяся компьютерная мышь. На третьем этапе продукты развития имеют тенденцию объединяться с другими продуктами, образуя полезные гибриды. Например, стоявший во многих гостиницах прибор, совмещавший в себе часы, будильник, радиоприемник и СД-плейер. «Третьеэтапная» система не отмирает, пока не исчезает социальная потребность в ней или не появляется «первоэтапная» система, ориентированная на те же задачи, но реализующая их за счет нового, более эффективного принципа.

Наряду с истинным третьим этапом возможен и ложный третий этап. Как показано на рисунке 3, продукт может перестать расти по своим основным техническим показателям и начать видоизменяться только за счет дизайна задолго до того, как достигнут реальный предел его технических возможностей. Это происходит или под воздействием рынка, когда на более технически совершенный вариант продукта просто нет спроса, или потому, что технический уровень каких-то других продуктов тормозит дальнейший прогресс вашего.

Примером первого может служить гражданская авиация. Если за критерий взять скорость полета пассажирского самолета (или время полета через Атлантику), то за последние 30—40 лет она росла очень медленно (и время перелета в целом тоже мало сокращалось) — явно выход на третий этап. В тоже время с технической точки зрения возможны сверхзвуковые самолеты (пример Конкорда). Развитие военной авиации и аэрокосмической техники тоже доказывает техническую возможность надежного полета со скоростями, в несколько раз превышающими скорость звука.

Но отсутствует рыночная потребность и готовность платить за это повышение скорости. Цена билета на Конкорд в несколько раз выше цен на билет в обычном самолете, а время полета короче только в 2-3 раза. Если в будущем возникнет потребность в таком быстром транспорте, то уже имеются технические решения и заготовки по созданию сверхзвуковых и воздушно-космических систем для межконтинентальных полетов.

Второй, более специфический пример — сравнительно короткая история развития ядерной энергетики. К моменту Чернобыльской аварии она была на четком втором этапе, причем довольно продвинутом, и интенсивно развивалась. В настоящее время развитие свернуто. И если посмотреть на цифры установленной мощности АЭС или вырабатываемой ими энергии, показанные на рисунке 4, то они практически перестали расти или сокращаются из-за вывода из эксплуатации старых АЭС и прекращения строительства новых почти во всех развитых странах. В данный момент рыночные и политические факторы (оценка обществом степени безопасности) прочно держат ядерную энергетику на третьем этапе с вполне реальной перспективой ухода на четвертый этап (специализированные АЭС для удаленных объектов, подлодок и другие нишевые сферы применения).

С другой стороны, если по политическим или рыночным соображения будет решено возобновить развитие атомной энергетики, то за эти годы накоплен большой опыт обеспечения более надежной работы оборудования, появились новые материалы и технологии, методы контроля и обеспечения надежности. С точки же зрения потенциальных возможностей развития и роста атомная энергетика как отрасль есть техническая система второго уровня. В настоящее время она может быть гораздо более надежной и производительной, чем во времена Чернобыля. Но все будет решаться отношением рынка (в глобальном смысле).

Технические ограничения инфраструктуры, сдерживающие развитие какого-то продукта на ложном третьем этапе могут быть продемонстрированы на примере поездов. Не имеет смысла создавать новые усовершенствованные поезда, которые смогут ездить со скоростью большей, чем тa, которую смогут выдержать железнодорожные пути. Вот проложат достаточное количество более современных путей или укрепят старые, тогда и поезда такие понадобятся.

На четвертом этапе развития техническая система снижает свои технические показатели с максимально возможных до тех, которые необходимы здесь и сейчас. Это происходит в ряде случаях. Первое, при выходе продукта на какой-то нишевой рынок, на котором важна не максимальная производительность, а, например, меньшие размеры или цена. Предельным случаем продуктов четвертого этапа являются многие одноразовые упрощенные версии товаров, которые до этого были дорогими высококачественными предметами многоразового употребления с широким спектром применения. Сравните, например, семидолларовый одноразовый фотоаппаратик с оптикой, привычной нам с детства.

Второй ситуацией, обуславливающей переход технической системы на четвертый этап, может быть переход ее в игрушки или сувениры, после того как она уступила место в выполнении своей основной функции более современным товарам. Безусловно, качество и эффективность самурайского меча не идет ни в какое сравнение с детскими саблями, которые мы покупаем сынишкам. Но оно и не нужно. Кстати, продукт на четвертом этапе может продолжать быть полезен, но уже не своей изначальной функцией, а как носитель определенной информации. Погоны, например, уже столетиями не защищают плечо от удара топором сверху. Но они остались в армии как знак различия.

Интересной причиной, по которой система может выйти на четвертый этап, является вдруг возникшее моральное ограничение в обществе. Например, после второй мировой войны в западном обществе победили либеральная тенденция и отношение к человеческой жизни как к главной ценности. В результате возникла необходимость в новых типах оружия с меньшей силой поражения, чем существовавшие ранее. Появились деревянные, а потом и резиновые пули. Предметы, долго существовавшие только как игрушки, обрели опять свое практическое значение, например полицейские щиты и дубинки.

Интересно, что этап развития технической системы обуславливает тип технического творчества по ее совершенствованию. Это было открыто в 60-е годы Генрихом Альтшуллером. На первом этапе изобретения имеют концептуальный характер, граничат с научными открытиями. На втором этапе изобретения уже чисто инженерные. «Третьеэтапные» товары уже переходят в руки дизайнеров. Сравните зубные щетки, компьютерные мышки и катера: во всех случаях сходная игра цветом и вариациями форм.

Удобно проследить все этапы развития технической системы на примере автомобиля. На первом этапе, то есть в конце XIX века, появилась «самодвижущаяся тележка», на которой было далеко не уехать. Не только «птица-тройка», но и извозчичья лошадка ее с легкостью обгоняли. Однако в 10-е годы ХХ столетия автомобиль окончательно перешел на второй этап и лошадь уже явно превосходил. К 30-м годам он выполнял большинство функций современного автомобиля и имел почти такой же уровень комфорта. Появились всевозможные легковые, грузовые и специализированные машины. Современный автомобиль — это нормальный «третьеэтапный» продукт всевозможных форм, цветов и отделок. Автомобиль четвертого этапа можно видеть, например, в аэропорту или Луна-парке, где скорости и мощности соответствуют не возможностям индустрии, а потребностям места его работы.