De samenstelling van systemen
JAN VAN ARKEL
Verantwoording*
.
Over het begrijpen van systemen kun je verschillende dingen lezen.*
Bijvoorbeeld:
Energie, materie en informatie, daar draait het om in ons leven. Deze drie vloeien voortdurend door ieder systeem. Deze stromen begrijpen is het systeem begrijpen.
En:
Centraal in het denken over systemen staan drie bedrieglijk eenvoudige begrippen: voorraad en stroom, terugkoppelingslus en vertraging. Uit de wisselwerking tussen deze zaken ontstaan veel verrassende, uitzonderlijke en onvoorspelbare gebeurtenissen.
En:
Wie de wereld wil snappen doet er goed aan de verbindingen tussen zaken te bekijken. Dat betekent denken in systemen. Overal om ons heen zien we fouten die gemaakt worden doordat er niet in systemen gedacht is.
Voordat we dit denken in systemen in het laatste kwart van de vorige eeuw ‘ontdekten’, waren we gewend systemen te benaderen door ze in stukken te hakken en die afzonderlijke delen te bestuderen. Dat zie je bijvoorbeeld nog goed terug in de medische wereld waar de symptomen worden behandeld maar het lichaam als geheel, plus de leefomgeving en de levenswandel nauwelijks aandacht krijgen. Dan brengen medicijnen bijwerkingen mee, waartegen dan weer nieuwe medicijnen ingenomen ‘moeten’ worden.
Wat moeten we weten als we ‘in systemen willen leren denken’? Dan moeten we om te beginnen die kenmerken bekijken die alle systemen hebben. Deze zijn:
- Inputs in de vorm van energie, materie en informatie.
- Outputs zoals diverse soorten werk en afval, ook weer in de vorm van energie, materie en informatie, waarbij het verschil in tempo tussen inputs en outputs een vertraging kan geven.
- Grenzen en afbakening, waarbij systemen zelf steeds onderdeel zijn van grotere systemen en ook kleinere omvatten, en waarbij de scheidslijnen tussen wat tot het systeem behoort en wat erbuiten valt soms onduidelijk zijn en altijd poreus.
- Terugkoppelingen, positief en negatief, die ook wel versterkend en beperkend (of balancerend) genoemd worden.
- Stromen vanuit en naar de omgeving (het milieu).
- Fondsen/voorraden van voedingsstoffen en grondstoffen in allerlei vormen, die al dan niet weer aangevuld worden (door natuurlijke processen).
- En dan is er nog emergentie, het verschijnsel van het tevoorschijn komen van systeemeigenschappen die niet zijn toe te schrijven aan een van de onderdelen van het systeem.
We zullen deze kenmerken in dit artikel stuk voor stuk langslopen. In het volgende artikel ‘De werking van systemen’ gaan we verder met de wisselwerking ertussen en geven we er ook grafische voorstellingen van.
Systemen snappen is de stap zetten van denken in een mechanisch evenwicht naar denken in dynamische complexiteit.
.
.
In de rubriek energie kunnen we lezen wat energie is en wat we ermee kunnen doen.* Eén omschrijving van energie is: het ‘vermogen om arbeid te verrichten’. Dat vermogen kan verschillen. Hoe geconcentreerder (binnenkomende, of beschikbare) energie is vergeleken met zijn omgeving, hoe meer arbeid die energie kan verrichten. Het omgekeerde geldt ook. Hoe meer de beschikbare energie in de buurt komt van het energieniveau van zijn omgeving, hoe minder geschikt die energie is om arbeid te verrichten.
Binnen een systeem gaat energie, aan zichzelf overgelaten, bovendien op den duur van een geconcentreerde vorm op een meer diffuse vorm over, waar je dus minder aan hebt.
Dit is allemaal nogal abstract.
Neem daarom eens een moestuin in gedachten. De zonnestraling is hier de inkomende energie. Als de zonnestraling op het plantenbed valt, wordt een deel teruggekaatst. Van het door de planten opgevangen deel wordt het grootste deel van de energie gebruikt om water uit de grond te halen en om dat water aan de bladeren te laten verdampen.
Slechts een fractie van het water wordt benut om de stralingsenergie in een andere, chemische, vorm vast te leggen, namelijk voor het vormen van suikers (fotosynthese). Van die suikers is het grootste deel weer nodig om de plant in leven te houden. Het restant wordt opgeslagen voor toekomstig gebruik. Dat wil zeggen, de plant groeit.
Als dieren planten opeten wordt de energie overgeheveld, en bij dieren die dieren eten gebeurt dat opnieuw. Tenslotte worden al die planten en dieren afgebroken door allerlei ongedierte.* Daarmee is de laatste energie die in de oorspronkelijke zonnestraal zat, verwaterd en onbruikbaar geworden.
Het begin is bij energie altijd hetzelfde: warmte van de zon. Alle geconcentreerde zonne-energie eindigt als restwarmte. Dit verschijnsel is algemeen en overal terug te vinden.
Elke keer dat je energie concentreert, of verplaatst, of van vorm verandert, wordt er een rekening gepresenteerd in de vorm van diffuse energie, van restwarmte. De stofwisseling van de plant levert een beetje restwarmte op, evenals die van de koe, de leeuw, de kever en de micro-organismen. Die restwarmte verdwijnt in het gapende gat van de atmosfeer. De atmosfeer wordt daarmee een fractie warmer en die warmte straalt vervolgens weer uit in de ruimte.
Energie is dus inputvorm nummer 1.
.
.
De goede waarnemer valt het volgende op. Natuurlijke systemen hebben twee miljard jaar de gelegenheid gehad zich te optimaliseren. Daarom vind je in de natuur vele schakels die steeds een beetje profiteren. Er wordt zorgvuldig met energie omgesprongen.
De mens heeft die tijd niet gehad. Misschien daarom verknoeien wij zoveel kostbare energie.
Nog een voorbeeld: de zonnecollector. (De zonnecollector levert warm water, het zonnepaneel levert stroom.) Zonnestraling valt op de pijpen van de collector waarin water zit. Dit water warmt op tot een temperatuur die geschikt is om mee in bad te gaan. Veel warmer wordt het water meestal niet.
De kunst van zo’n collector is de warmte te concentreren en niet verloren te laten gaan als diffuse afvalwarmte. Daarom zit er glas over de collector. Dat glas zorgt er niet alleen voor dat de lucht erbinnen niet kan stromen. Ook komt het zichtbare zonlicht goed door het glas naar binnen, maar kaatst het glas het infrarode licht dat de collector zelf uitstraalt terug (het broeikaseffect). Verder zijn de collector en de aan- en afvoerbuizen zo veel mogelijk geïsoleerd om warmteverlies te voorkomen. Desondanks is enig verlies aan warmte nooit te voorkomen. Dat verlies verspreidt zich in de omgeving als een soort restwarmte.
Ook valt de goede waarnemer nog het volgende op. Energie kent geen kringlopen, die materie wel kent. Energie volgt een weg met een begin en een eind, van geconcentreerd naar diffuus. Energie snijdt dwars door materiekringlopen en door de veel complexere patronen van informatiewinst en -verlies (waarover later meer). Aan het eind van deze weg is energie van geen enkel nut meer.
Al kan energie arbeid verrichten, dat lukt niet in een vacuüm. Om energie aan het werk te zetten, of het nu voor plantenteelt in de moestuin is, voor het opwarmen van water, of voor iets anders, er zijn – behalve die energie – ook materie, informatie en nog meer energie voor nodig.
Om een lichtdeeltje in nuttige (chemische) energie om te zetten, hebben planten kooldioxide, water, mineralen en informatie uit hun dna nodig, plus energie die eerder in suikers is opgeslagen van eerder zonlicht.* Dat geldt steeds opnieuw, lichtdeeltje voor lichtdeeltje. Voor andere systemen geldt hetzelfde.
Uit het bovenstaande vloeit voort dat energie, praktisch gezien, eindig is. De beschikbare energie is begrensd. Doen of energie oneindig is, zodat de mens kan doen wat hij wil, is misschien een aantrekkelijk idee, maar onze technologische vooruitgang en oneindige economische groei worden er niet mee gered.
Het is cruciaal te begrijpen dat energie altijd eindig is en dat het een kunst is om energie goed te benutten voordat deze als restwarmte door je handen glipt. Dit geldt voor je tuin, je zonnecollector, je goed geïsoleerde huis, voor alles.
Van energie nu over naar materie en daarna naar informatie.
.
.
Net als kinderen die rommel maken, wil ook materie zich niet netjes gedragen. Materie is niet gehoorzaam.
Soms beschouwen we materie als cadeautjes van Sinterklaas (met als tussenstop de fabriek waar ze gemaakt worden), waarna materie na gebruik als afval ‘verdwijnt’ met de vuilniszak. Wie zo denkt, verwart materie met energie. De rechte lijn van Sinterklaas naar vuilnisbelt hoort bij energie, niet bij materie. Materie beweegt in kringlopen en komt bij je terug op het moment dat het jou juist niet goed uitkomt.
Vervuiling aanpakken door afval te verdunnen werkt daarom niet. Gif komt door concentratie in de voedselketen gewoon weer bij je terug. Verdwijnen bestaat niet! Omzetten (soms) wel. Je moet daarom de kringloop van de materie in al zijn stappen trachten te begrijpen. Dan kan je proberen de materie in die kringloop in stappen zo onschadelijk mogelijk maken.
Neem poep. Poepen we in schoon drinkwater en spoelen we het weg naar een rivier en de zee, dan komt het in de biosfeer terecht. Gebruik je daarentegen een composttoilet, dan voed je hongerige bacteriën met je poep. Het resultaat kan zo op de composthoop, waar een ecosysteem van microben, wormen, insecten, schimmels en dergelijke er wel raad mee weet. Tenslotte komt het in een heel andere vorm als mest in je tuin, waarvan jij de vruchten weer eet. De gevaarlijke bacteriën in je eigen poep zijn dan allang onschadelijk gemaakt in een meedogenloos ecosysteem.
Hetzelfde principe geldt voor gft-afval, dat je overigens ook aan de kippen of konijnen kunt voeren, waarna hún poep op de composthoop belandt. Je moet dus met een of ander omvormingsproces een lus maken in de kringloop waarmee je je afval tot een bron maakt (output wordt input).
De zogenaamde circulaire economie heeft als doel het grondstofgebruik drastisch te reduceren. Producten moeten lang meegaan, eenvoudig hersteld of hermaakt kunnen worden en aan het einde van hun levensduur moeten ze eenvoudig ontmanteld en efficiënt gerecycled kunnen worden. Bij het opzetten van een circulaire economie moet wel rekening gehouden worden met enkele principes.
Materie beweegt alleen met behulp van energie en informatie, plus extra materie om de kringloop naar jou terug te buigen. Die energie kan de zwaartekracht zijn die het water laat stromen in de rivier die je poep naar zee brengt. De extra materie kan het water uit de rivier zijn dat de zuiveringsinstallatie gebruikt om zijn afval te lozen. De informatie kan de biologische programmering zijn die de vis (die jij volgende week eet) de waterbeestjes laat eten die zojuist een beetje poep snoepten.
Of de energie is de warmte die de bacteriën in je composthoop loslaten, de materie is het gft-afval, en de informatie zit deels in de dna van de bacteriën, en deels in jouw hoofd als kennis van hoe een composthoop werkt.
Bedenk hierbij dat in een gestuurde kringloop niet alles in een nuttige vorm is om te zetten, of zelfs maar in een onschadelijke vorm. Soms kun je iets beter helemaal niet produceren, dan je geen raad weten met het afval.
Had de plastic troep in de oceanen misschien beter helemaal niet geproduceerd moeten worden?
.
.
Informatie is een moeilijk begrip, omgeven door misverstanden. Toch is snappen wat informatie is onontbeerlijk.
Gregory Bateson definieert informatie als ‘een verschil dat een verschil uitmaakt’. Dit is een doordenker. Het tweede deel van deze definitie, dus ‘dat een verschil uitmaakt’, is geen objectieve eigenschap van het eerste verschil, maar hangt af van de waarnemer voor wie dat verschil een verschil uitmaakt.
Dat er tegenwoordig bergen data worden verzameld, zegt nog niets over de mogelijkheid om ze als informatie te benutten. Je kunt met de definitie van Bateson stellen dat je informatie niet los kan zien van wat we ‘intentionaliteit’ zouden kunnen noemen.
Het eenvoudigste is intentionaliteit te begrijpen door door een raam naar buiten te kijken. Je kunt dóór het raam kijken; dan zie je de straat en wat daar gebeurt. Je kunt ook het raam zelf bekijken om te zien of het vuil is. Het raam bestaat in beide gevallen uit dezelfde verzameling fotonen (de data). Wat die verzameling tot informatie maakt – het verschil tussen de straat bekijken of het glas – is jouw intentionaliteit.
De bakken met verschillen die we voortdurend over ons uitgestort krijgen, zitten met andere woorden niet vol informatie, maar vol data, vol gegevens. Alleen als we die data met intentionaliteit benaderen, dus als we naar verschillen kijken die (voor ons) een verschil uitmaken, worden die data informatie, iets dat vorm aan iets geeft.
Data kunnen exponentieel toenemen, maar de hoeveelheid ruis die erin zit maakt het filteren ervan, om er informatie uit te krijgen, niet gemakkelijker. Denk maar aan alle mensen die hun mening geven op internet. Wordt daar maar eens wijs uit.
Informatie peuren uit data vergt altijd ook energie, materie en nog meer informatie. Net als energie en materie functioneert informatie niet in een vacuüm. Of de informatie nu in de dna van een plant huist, in onze hersenen, of in een computer, hij moet in materie opgeslagen worden, met behulp van een of andere vorm van energie, en met gebruik van een extra set informatie die bepaalt hoe hij wordt gecodeerd. En net als bij energie en materie, stellen deze aanvullende factoren grenzen aan de soort en de hoeveelheid informatie die in een bepaalde situatie gebruikt kan worden.
Dus: Energie aan het werk zetten vergt materie, informatie en nog meer energie. Materie beweegt alleen met behulp van energie en informatie, plus extra materie. En informatie peuren uit data vergt altijd ook energie, materie en nog meer informatie.
.
.
Als informatie eenmaal geschapen en gebruikt is, moet er iets mee gebeuren. Het opbouwen van teveel informatie is voor een systeem even schadelijk als het opbouwen van teveel energie of teveel materie.
Een schoolbord moet worden schoongeveegd als het helemaal vol staat, anders heb je er niets meer aan. Evenzo moet elk soort systeem schiften tussen informatie die op termijn van pas blijft komen, en informatie die overbodig wordt. Die laatste informatie moet overboord gekieperd worden zodra deze niet meer van pas komt. Daarom gaat er bij mensen zo weinig van ons kortetermijngeheugen over naar ons langetermijngeheugen.
Ook voor het weggooien/vergeten van informatie is weer energie, materie en meer informatie nodig. Deze vereisten stellen grenzen aan wat je met informatie kunt doen.
De noodzaak om data te filteren om er informatie uit te peuren, verklaart waarom onze zintuigen en ons zenuwstelsel door de evolutie geschapen zijn om slechts bepaalde soorten en bepaalde hoeveelheden informatie te accepteren. Elke soort (plant of dier) heeft andere informatiebehoeften, en elk stelt voor het binnenhalen en verwerken van data zijn eigen soort beperkingen in.
Als afstammelingen van dieren die fruit aten en in bomen leefden, zijn wij goed in het onderscheiden van kleuren, zodat wij weten welk fruit rijp is en welk fruit niet, en zijn wij goed in het zien van diepte, maar erg slecht in een heleboel andere dingen.
Een honingbij heeft andere informatiebehoeften dan de mens. Je zou zelf eens kunnen fantaseren aan welke vereisten de informatiegaring van de honingbij moet voldoen.
Onze filters zijn handig maar ook problematisch. Schifting kan informatie die plotseling toch nuttig wordt, verdoezelen. Want wat in de ene historische of ecologische context nuttig is, hoeft dat in een andere niet zijn. Onze evolutionair gevormde filters kunnen de veranderingen in de context die we nu meemaken, niet bijhouden. Zo kan hun – ouderwetse – geloof mensen, strikt gezien, tot dwaze daden brengen. Misschien is ons maakbaarheidsgeloof straks ons noodlot.
We lezen meer over deze beperkingen in het artikel Dit is niet de toekomst die we besteld hebben in de rubriek Ethiek.
Dat iets niet haalbaar is, is ook informatie, een heel belangrijk soort informatie trouwens. Voortdurende samengestelde economische groei is bijvoorbeeld niet haalbaar. Maar dat kunnen we eigenlijk niet geloven.
.
.
Informatie houdt dus altijd een intentionaliteit in, omdat data pas in informatie veranderen als ze door een filter gaan dat op een bepaalde intentionaliteit gericht is. Zelfs een eenvoudige thermostaat van een cv-systeem volgt dat principe.
Hoe zit het dan met de intentionaliteit van de thermostaat die we in onze huiskamer hebben? De thermostaat ‘kijkt’ naar de temperatuur en ‘ziet’ of die zo laag is dat de cv-ketel aan moet slaan. Het is louter de temperatuurverandering die het verschil uitmaakt, verder niets. De beste thermostaat negeert alle andere data, zoals hoeveel stof er op ligt.
De bewoner, die informatie moet halen uit de beschikbare data, houdt het gedrag van de thermostaat in de gaten, en als er iets fout gaat, moet hij uitzoeken wat er mis is en dat corrigeren.
De intentionaliteit van de thermostaat is om te reageren op veranderingen in de luchttemperatuur, die van de bewoner is om te zien of die intentionaliteit het gewenste effect sorteert.
Zo vereist het functioneren van de thermostaat in het grotere geheel van het huis een intentionaliteit van de bewoner die subtiel verschilt van het zuivere kijken naar de kamertemperatuur. Het filter van de thermostaat is nauw – de temperatuur is precies juist, of zit er net naast. Het filter van de mens is breed – hij bepaalt wat behaaglijk is, hoe frequent de kachel moet aanslaan, en of energierekening nog uit kan.
Machines zijn goed in nauw filteren, mensen houden het overzicht over data die meer globale stromen van informatie opleveren.
Zo’n combinatie op twee niveaus is prima. Een of ander apparaat schift de informatie ter plekke, de mens past eventueel het systeem aan. Het is een goed idee om stabiele filters in te stellen die betrouwbare informatie bieden, en die dan zelf in de gaten te houden. Zo houd je met een minimum aan informatie in de gaten of het systeem het ‘goed’ doet of niet.
Teveel ongecontroleerd laten verlopen, kan riskant zijn. Als we in de handel van financiële producten de algoritmes van de snelle computers de keuzes laten maken, zonder mechanismen om het systeem bij te sturen, dan maken we kans een financiële crisis te beleven.
Welke combinatie van informatie zou er op een moestuin van toepassing kunnen zijn?
.
.
Energie, materie en informatie hebben nog iets nodig om ze praktisch te laten samenwerken, en dat is kennis van systemen, wat systemen zijn en hoe ze werken.
De definitie van een systeem zou kunnen zijn: elke set van op elkaar inwerkende componenten (de samenstellende onderdelen) waarin het gedrag van de hele set bepaald wordt door de optelsom van de wisselwerkingen tussen de componenten.
Dat is een hele mond vol. Laten we de definitie daarom eens wat nader bekijken. Een ‘systeem is een set’ houdt in dat het uit twee of meer dingen bestaat. Die noemen we de componenten van het systeem. Deze componenten zijn in wisselwerking. Elk reageert op de acties van andere componenten.
Het systeem als geheel heeft zijn eigen gedrag, dat wezenlijk verschilt van de individuele acties en reacties van de componenten van het systeem. In systeemtaal heet dit eigen gedrag een emergente eigenschap van het systeem. Dit houdt in dat het opkomt (emergeert) uit de optelsom van de acties en reacties van de componenten op elkaar, meer dan uit een of ander onderdeel op zich.
Bij gebruik van een thermostaat zijn de componenten: de thermostaat zelf, de cv-installatie (ketel, buizen en radiatoren) en de lucht in de kamer. De thermostaat meet de luchttemperatuur en schakelt de cv-ketel in of uit. De cv-ketel ontvangt een signaal van de thermostaat en brandt wel of niet. De lucht krijgt de warmte van de radiatoren en de opgewarmde lucht beïnvloedt de thermostaat. Geen van de drie componenten van het systeem – thermostaat, cv-installatie of lucht – is verantwoordelijk voor het hele systeem. Alle drie moeten samenwerken om het resultaat van het hele systeem te bewerkstelligen, namelijk om de luchttemperatuur op de gewenste waarde te houden.
Dit zeer eenvoudige systeem heeft twee kenmerken die we bij elk ander levensvatbaar systeem terugvinden.
Ten eerste is het thermostaatsysteem niet los te zien van zijn omgeving. Het tweede kenmerk is dat er een terugkoppeling in zit, waarover meer in aflevering 10. Nu eerst over de omgeving van het systeem.
Het systeem werkt alleen als het input ontvangt van en output geeft aan die omgeving. De thermostaat kan de cv-ketel alleen waarschuwen omdat de elektriciteit de boodschap overbrengt. De cv kan de lucht alleen opwarmen als er gas is om te verbranden en een schoorsteen om de rookgassen af te voeren. De lucht kan een vaste temperatuur alleen aanhouden omdat hij opgesloten zit in de kamer en slechts weinig warmte verliest aan de atmosfeer buiten.
Zo is het systeem van thermostaat, cv en lucht een subsysteem van een groter systeem. En dat grotere systeem is weer onderdeel van een nog groter systeem. Bij elk systeem kan je in stappen naar de grenzen van het heelal gaan.
Voor we ons over de grenzen van systemen buigen, nog een paar voorbeelden van emergentie.
.
.
De emergente eigenschappen (of het emergente gedrag) van een systeem worden ook wel systemische eigenschappen genoemd – ter onderscheid van de eigenschappen van de losse componenten (of van de individuen) die het systeem samenstellen – omdat ze voortkomen uit de wisselwerking van die componenten (of individuen).
Voorbeelden van emergent gedrag of emergente eigenschappen zijn files op de snelweg, doelpunten bij voetbal en een prijsverandering op de financiële markt.
Eén auto die de snelweg af gaat levert geen enkel probleem op, maar als honderden auto’s proberen diezelfde afslag te nemen (om naar de voetbalwedstrijd te gaan) ontstaat er een opstopping. Zo bestaat het verkeerssysteem uit de wisselwerking tussen een verzameling auto’s en een wegenstelsel.
Evenzo is een losse voetbalspeler niet in staat in zijn eentje een wedstrijd te spelen, hoe goed hij of zij ook is. Alleen het samenspel tussen de spelers van twee elftallen levert een wedstrijd op. Daarom is het scoren van doelpunten een emergente eigenschap van het systeem voetbal.
En daarom is er ook een wisselwerking tussen de beslissingen van geldhandelaren voor nodig om op een prijsverandering op de financiële markt uit te komen. Die verandering is dus een emergent verschijnsel dat zowel bepaald wordt door de beslissingen van de losse handelaren als door de wisselwerking tussen hen.
Een emergente eigenschap en/of emergent gedrag wordt vaak gezien als ‘onverwacht’ of ‘verrassend’. Dat komt omdat we in het algemeen wel wat weten over de kenmerken van de individuele componenten, maar niet over de algehele systemische eigenschappen die voortkomen uit de wisselwerking tussen die componenten.
We weten bijvoorbeeld wel wat van de gedragspatronen van individuele opstandige demonstranten hier of daar, maar we weten niet of en hoe het gedrag van elk van die demonstranten samen (in wisselwerking) misschien een opstand zal creëren die de regering omverwerpt. Die opstand is een emergente eigenschap van het gehele systeem, niet iets dat je in het individuele karakter van de acties van de ene of de andere opstandeling aantreft.
Elke (oude) stad vormde in de geschiedenis een systeem met een groot plein waar het volk zich verzamelde en een toren van waaruit de elite heerste, waarbij de strijd tussen deze twee groepen steeds een veldslag van netwerken is geweest. Dit beschrijft Niall Ferguson in zijn boek Het plein en de toren (2017, Het Spectrum).
.
.
Soms is het handig systemen te zien als afgebakende gehelen, maar dat heeft ook zijn bezwaren. Systemen hebben wat je wel interfaces kunt noemen, die in hun functioneren nogal lijken op de wanden van een cel of de grenzen van een land. Dat wil zeggen: ze beperken de wisselwerking tussen wat binnen en wat buiten is zodanig dat het binnenste systeem beschermd wordt.
Gewoonlijk zijn er verscheidene soorten interfaces rondom een systeem. De ene interface beperkt de ene groep van wisselwerkingen tussen het systeem en zijn omgeving, een andere interface beperkt een andere groep van wisselwerkingen.
Wil je je richten op het gedrag van het systeem op zich en doe je of de interfaces harde grenzen zijn, dan loop je het risico een bron van ellende over het hoofd te zien. Dat is iets wat we vandaag de dag maar al te vaak zien. Dat komt omdat we niet gewend zijn om in systemen te denken.
Dat het niet kunnen denken in systemen problemen met zich meebrengt uit zich bijvoorbeeld in het geloof in economische groei. Dat is denken alsof er grenzeloos energie en grondstoffen (materie) voorhanden zijn, en er altijd plek blijft voor nieuwe vuilnisbelten. Denken in systemen doet je begrijpen dat de woorden ‘duurzame’ en ‘groei’ geen levensvatbare combinatie vormen.
Elk systeem, waar dan ook in de kosmos, heeft mechanismen om oneindige groei te voorkomen. Dat is een vast kenmerk dat alle levensvatbare systemen met elkaar delen: er zit een terugkoppeling in.
De termen ‘negatieve terugkoppeling’ en ‘positieve terugkoppeling’ worden in relatie tot systemen al gauw verkeerd begrepen. Negatief is niet negatief in een morele zin; er is niets afkeuringswaardigs aan. Het betekent slechts dat het systeem ‘nee’ zegt tegen veranderingen in een omgeving. Als de temperatuur te hoog oploopt, schakelt de thermostaat de ketel uit, zodat de lucht kan afkoelen. En wanneer het dan weer te koud wordt, schakelt de thermostaat de ketel weer in, zodat de lucht weer opwarmt. Dit is dus allebei ‘nee’ tegen een verandering; het is beide keren negatieve terugkoppeling.
Positieve terugkoppeling werkt andersom. Dan zet de thermostaat de ketel juist aan als de temperatuur stijgt, zodat de lucht nog warmer wordt. Het gevolg is dat het huis ondraaglijk warm wordt. Het kan zover komen dat de boel in de fik vliegt en het huis tot de grond toe afbrandt. (Dan is het systeem weg.) Toch heet dat hier dus positief.
Een uitgebreider verslag van de middelen die een systeem ten dienste staan om te overleven vindt u in aflevering 19-27 in het artikel De natuur van de economie van Jane Jacobs.
.
Systemen houden zichzelf dus in principe in stand met negatieve terugkoppeling en vernietigen zichzelf met positieve terugkoppeling.
Samengestelde economische groei is een overduidelijke vorm van positieve terugkoppeling. Klimaatverandering zou je kunnen zien als de negatieve terugkoppeling daartegen, omdat een maatschappij die getroffen wordt door overstromingen, extreme droogten, stortregens, stormen en wat niet al, niet meer door kan groeien.
Als het almaar meer energie vergt om energie te winnen (zie EROEI), houd je tenslotte niet meer genoeg nuttige energie over om een maatschappij te laten draaien. Energetisch steeds duurdere winning is een negatieve terugkoppeling op een energiewinning die almaar omvangrijker moet worden (de positieve terugkoppeling) om de economische groei te bewerkstelligen.
Denken in systemen leidt dus eigenlijk tot de conclusie dat we vastlopen met onze groei-economie. Misschien willen we dat liever niet onder ogen zien en is daarom denken in systemen niet meer populair. Toch is het verstandig je er in te oefenen. Probeer dan te bepalen wat de componenten zijn en hoe ze op elkaar inwerken; waar zitten de interfaces die dit systeem afschermen van de rest van het heelal; hoe zit het met de negatieve terugkoppelingen die het systeem in toom houden. Zoek dan uit hoe de energie door het systeem stroomt, hoe materie erin rondgaat en hoe het systeem data filtert zodat het informatie scheidt van ruis.
Bij de thermostaat hebben we hierboven al de componenten bepaald, vastgesteld wat het systeem begrenst en hoe de negatieve terugkoppeling werkt. Energie komt het systeem binnen in de vorm van elektriciteit (voor de thermostaat en zijn communicatie) en in de vorm van gas (voor een hr-ketel die gas verbruikt). Energie gaat het systeem uit als warmte die weglekt uit het huis en als restwarmte die door de schoorsteen ontsnapt. Materie komt het systeem deels binnen als resultaat van de productie-, distributie- en installatieprocessen die nodig zijn om de onderdelen van de installatie te kunnen maken en te plaatsen, en deels in de vorm van brandstof om de ketel te laten werken. (Brandstof is zowel materie als energie.) Materie verlaat het systeem weer als de ketel (of de radiatoren, of de buizen) vervangen wordt, waarna deze materie in de recycling misschien wordt omgesmolten. Er verdwijnt ook materie in de vorm van kooldioxide en andere vervuilende stoffen als het gas verbrand is. Het schiften van informatie gaat op de dubbele manier die we bij aflevering 7 al bespraken.
Bij meer complexe systemen zal het heel wat lastiger zijn om dit allemaal uit te zoeken. Probeer het bijvoorbeeld maar eens voor een moestuin. Dit toch uitzoeken zal helpen om veel voorkomende fouten te vermijden en om die negatieve terugkoppelingen te onderscheiden die dat systeem in evenwicht houden met zijn omgeving.
We gaan elders nog uitgebreid door op denken in systemen* en de valkuilen bij het ingrijpen in systemen*. Er is eerst nog een fundamenteel onderscheid dat we moeten bespreken, namelijk dat tussen fondsen en stromen.
.
De meeste mensen ontvangen iedere maand geld op hun rekening in de vorm van loon, uitkering of aow. Je hebt dan dus elke maand een bepaald bedrag te besteden. Dat moet je verdelen over de huur of de hypotheekrente, je eten en drinken, gas en elektra, kleding, enz. Houd je bij je uitgaven geen rekening met je budget, dan kom je aan het eind van de maand waarschijnlijk tekort.
Nu win je de hoofdprijs in de staatloterij en je houdt op met werken. Dan denk je misschien dat budgetteren, zoals bij het maandgeld, niet meer nodig is. Er is immers genoeg. Toch blijft verdelen nodig. Je moet het nu alleen verdelen over alle uitgaven die je de rest van je leven wilt (kunnen) doen. Je moet net zo goed prioriteiten stellen als toen je nog maandgeld had. Zo kom je net als bij maandgeld uit op een budget voor je bestedingen.
Je kunt maandgeld zien als een stroom en de hoofdprijs in de staatsloterij als een fonds (ook wel een voorraad genoemd).
Bij een stroom is de omvang ervan de beperkende factor. Het is bijvoorbeeld tweeduizend euro per maand. Dat is je limiet. Maar het is wel een stroom. Je weet dat er volgende maand weer tweeduizend euro komen.
Bij een fonds is zo’n beperking geen constante factor. De verleiding is groot om helemaal geen prioriteiten te stellen. Geniet er maar liever van! Bij een fonds ga je je pas druk maken als het bijna op is. Dat zal misschien niet snel gebeuren, maar àls het zover is, heb je een megaprobleem.
Als je je houdt aan je budget, hoeft leven van een fonds geen moeilijkheden op te leveren. Bij die methode is het aan het eind van je leven precies op.
Als je (tenminste een deel van) het fonds investeert en gaat leven van de opbrengst daarvan, houd je je fonds in stand. Het fonds is dan het fundament waarop je je financiële leven bouwt. Aan het eind van je leven heb je het nog steeds achter de hand.
In de geschiedenis van de mens leefden we, zou je kunnen zeggen, lange tijd van jaargeld. Wij mensen produceerden als boeren een constante stroom. We werden er langzamerhand beter in. Met de selectie van vee, gekruiste gewassen, wind- en watermolens, en dergelijke verdienden we steeds wat meer jaargeld. Daarmee betaalden we luxe goederen, zoals kunst, literatuur, filosofie, wetenschap en hier en daar een kathedraal.
Denken in stromen en fondsen is moeilijk.
.
De natuur veranderde altijd al allerlei stromen in fondsen. Zo was, ook al stroomt hij letterlijk, de rivier die watermolens aandreef een fonds, dat de natuur in stand hield. En zo werd na verloop van lange tijd de constante stroom van zonlicht door middel van fotosynthese omgezet in bossen en een rijke bodem, die op zich fondsen vormen.
Zo nu en dan wonnen wij mensen een prijs in de loterij in de vorm van natuurlijke rijkdom*. Dat fonds gingen we meestal meteen verbrassen. Daarbij verstoorden we dan natuurlijke systemen en we kwamen in moeilijkheden als het fonds opraakte. Soms leidde dat tot de ineenstorting van een maatschappij. Altijd bracht het wel ontwrichting.
Toen kwam de toepassing van steenkool. Dat veranderde onze verhouding tot ecologische stromen en fondsen drastisch. Want dit was niet zomaar de hoofdprijs. Het was de moeder van alle hoofdprijzen. Een half miljard jaar aan vastgelegd zonlicht lag voor het oprapen. We wisten niet hoe snel we die fossiele brandstoffen moesten gaan verstoken. Niemand had eigenlijk in de gaten dat we van leven van een stroom op leven van een fonds waren overgestapt.
Hoe sneller we die brandstoffen gingen verbruiken, des te sneller liep ons nieuwe banksaldo leeg.
We hadden kunnen proberen het fonds te investeren. In het boek Olieslaaf of eigen baas rekenden de auteurs Joop Boer en Joop Oudelohuis ons in 1981 al voor hoe we met ons aardgas in Nederland een stelsel van duurzame energiewinning konden bouwen dat ons een blijvend dividend zou uitbetalen in de vorm van eindeloze energie. Misschien was het lastig haalbaar gebleken, maar we probeerden het niet eens, en daarmee was onze beste kans verkeken.
Nu is massale overgang op groene technologie problematisch geworden.
Dat komt door het fundamentele verschil tussen geld aan de ene kant en de drie basisfactoren van de ecologie – energie, materie en informatie – aan de andere kant.
Je kunt geld opnemen wanneer je maar wilt en hoeveel je maar wilt, en dat kost feitelijk niets, totdat je erdoorheen bent en je je rekeningen niet meer kunt betalen.
Zo werkt het niet met energie, materie en informatie. Hoe meer je daarvan wilt, hoe meer energie, materie en informatie je al doende moet investeren. Die kosten vallen niet te vermijden en je moet er rekening mee houden bij elke beslissing in de echte wereld. En deze kosten zijn bij stromen anders dan bij fondsen.
Dit probleem zal feitelijk het onderwerp zijn van de serie artikelen over de energietransitie die later in 2020 zal volgen. Hier zullen we het nog tot en met aflevering 17 hebben over onze verhouding tot stromen en fondsen.
Zie hierover ook aflevering 3 en 4 van Grondstoffen en 10 en 11 van Wat is energie?
.
De hoeveelheid zonlicht die de aarde bereikt is een stroom. Wat je aan energie, materie en informatie moet investeren om van een stroom af te tappen – bijvoorbeeld voor de zonnecollector van aflevering 3 – is nu min of meer gelijk aan wat het was toen we in 1963 de aardgasbel ontdekten en over tienduizend jaar is het nog steeds evenveel. Dat komt omdat je met een stroom werkt.
Investeringen die je moet doen om een fonds af te tappen, blijven níet steeds gelijk. Ze worden hoger naarmate het fonds uitgeput raakt. De voorraad fosfaatrots bijvoorbeeld, die de basis vormt voor een onontbeerlijke meststof, is zeer eindig.
In de natuur geldt de machtsfunctie (de ‘Power Law’), een wet die zegt dat wat tien keer zo groot is, of tien keer zo geconcentreerd, ook min of meer tien keer zo weinig voorkomt.
Er zijn, getrouw aan deze machtsfunctie, slechts een paar heel grote, heel geconcentreerde fosfaatafzettingen op aarde plus een heleboel heel kleine, armetierige afzettingen. Daarmee is het geconcentreerde fosfaat een fonds. Net zo is het met bijvoorbeeld olievelden en visstanden.
Alles wat groot en geconcentreerd is, wordt het eerst gevonden en het eerst gewonnen, want dat is het goedkoopst en het gemakkelijkst. Pas als die fondsen leeg zijn, gaat men een stapje naar beneden en worden armere en kleinere fosfaatafzettingen geëxploiteerd. En zo gaat het proces verder, ook voor olie, vis en wat niet al.
Het winnen gaat steeds meer energie, materie en informatie kosten. Dat zijn de kosten die tegenwoordig steil omhoog gaan. Het gaat hier niet om het gemakkelijk manipuleerbare geld maar om kosten waar niet mee te marchanderen valt.
Zo kan de winning van fosfaatmest op een gegeven moment per kilo zoveel gaan kosten, dat die winning niet meer loont, terwijl het tegelijk een meststof is waarop onze landbouw berust. (Twee zijdelingse opmerkingen zijn hier op hun plaats. Ten eerste: voor het element fosfor bestaat geen vervangingsmiddel. Lees hierover meer in het artikel ‘De doodlopende wegen van fosfaat’ in het boek Meer! uit de paradigmaserie. Ten tweede: volgens de wet van het minimum is in de meeste delen van de wereld water intussen de input waar het sterkste gebrek aan is. Dus kun je ook zeggen dat de kwestie van de watervoorziening dringender is dan de kwestie van het mesttekort.)
Ook zijn er olievelden waar de winning niet meer loont. De gemakkelijk winbare olie in Saoedi-Arabië kostte ooit naar verluid 1 vat olie aan energie om er 100 te winnen. Op veel plaatsen op de wereld is de verhouding nu onder de 1 op 20 gezakt. Als het 1 vat olie kost om er 10 te winnen, is er niet voldoende energie voor onze samenleving over, om op het huidige niveau verder gaan.*
Het lijkt bijna te laat om de fondsen die we hebben nog in stromen om te zetten die in onze huidige behoeften kunnen (blijven) voorzien. Want dat vergt niet alleen een heel andere houding en een heel andere aanpak, de huidige behoeften zijn misschien gewoon te groot.*
Als alternatief kunnen we wellicht beter bekijken of we het van onderop kunnen aanpakken. Daarom is de intermediaire technologie van E.F. Schumacher* in de toekomst misschien nuttiger dan het hele internet bij elkaar. Dan baseren we ons weer op stromen en niet op fondsen. Dan zijn we duurzaam.
.
Duurzaam zijn betekent eeuwig door kunnen gaan, wat de toekomst ook in petto heeft. Je kunt duurzame energie hebben, duurzame technologie, of een duurzame levensstijl. Dat klinkt mooi, maar is moeilijk, vooral als je bedenkt wat er in de toekomst niet allemaal mis kan gaan. Twee zaken vragen hier aandacht.
De eerste zaak: ecosysteemgrenzen. Elke technologie die zogenaamd duurzaam is, maar toch niet-hernieuwbare grondstoffen gebruikt, zakt in principe voor de test van duurzaamheid. Evenzo faalt de technologie die grondstoffen sneller verbruikt dan de natuur ze kan aanvullen. Net zo goed mag de technologie geen afval dumpen dat de natuurlijke kringlopen verstoort of dat de informatie verwart die de biosfeer aan de gang houdt.
De toekomst zou ons ook kunnen confronteren met complexiteitsgrenzen. Deze tweede zaak vervat de verhouding tussen een verondersteld duurzame technologie en de sociale, economische en technische dimensies van een samenleving, nu en in de toekomst. Als de complexiteit van die samenleving zou inzakken, en wel tot onder de complexiteit die de veronderstelde duurzame technologie vereist, dan is die technologie ongeschikt, hoe duurzaam hij ook is.
Het meest helder wordt dat als je radicaal veronderstelt dat er in de toekomst onvoldoende energie zou zijn voor het internet en de sociale media. Dan zou elke technologie op basis van het internet onbruikbaar zijn. Een modulaire, ‘groene’, mobiele telefoon, die bovendien geheel recyclebaar is, valt dan bijvoorbeeld af (want er is geen telefoonsysteem). Net zoals dan @nder geld dat de transacties verwerkt via mobiele telefoons afvalt als optie voor een sociaal-ecologisch geldsysteem.
Wie met deze grenzen in gedachten alles analyseert wat nu duurzaam wordt genoemd, zal merken dat veel ervan niet duurzaam is. Het woord duurzaam is ten prooi gevallen aan de reclamejongens (en -meisjes).
Bij de confrontatie met de complexiteitsgrenzen geldt dus de zogeheten ‘wet van de vereiste complexiteit’. Die wet luidt dat de complexiteit van een regelsysteem tenminste even groot moet zijn als de complexiteit van het systeem dat het wil reguleren. Anders werkt het niet. Oftewel, alleen complexiteit kan complexiteit beheersen. Anders leidt een complexiteitskloof tussen de twee tot allerhande ellende.
Nog een voorbeeld. Er zijn duizend en één mogelijkheden om onduurzaam te zijn. Laten we ze eens als een overtreding beschouwen. Je kunt dan als overheid proberen voor elke vorm van overtreding van de duurzaamheidsdoelstellingen een tegenmaatregel op te tuigen. Maar de wet van de vereiste complexiteit vertelt ons nu dat de verscheidenheid aan mogelijkheden die de overheid kan creëren om in te grijpen nooit kan tippen aan de verscheidenheid aan mogelijkheden om in overtreding te zijn (of plichten te ontwijken, of straf te ontduiken, of wat dan ook).
Dit betekent dat er instrumenten moeten komen om die mogelijkheden van overtreding in te perken in plaats van het instrumentarium uit te breiden om tegen elke denkbare vorm van overtreding op te kunnen treden. Alleen op die manier kan de complexiteit van de twee in evenwicht gebracht worden.
Stel je voor dat mobiele telefoons niet werken als ze zich met meer dan 10 km/uur voortbewegen. Dan is het gebruik in het verkeer voorbij. (Ik bedoel dit niet serieus, het is maar een voorbeeld, alleen al onuitvoerbaar omdat de maatregel ook reizigers in het openbaar vervoer zou treffen – en natuurlijk techneuten tot ontmanteling zou aanzetten.)
Dit vergt van de overheid een begrip dat misschien teveel gevraagd is, mede omdat dit beleid tot stand komt in een complex systeem van geven en nemen van vele onderhandelaars.
.
Toen het woord duurzaam zijn glans verloor, kwam de term veerkracht* in zwang. Dit woord zal misschien hetzelfde lot ondergaan, maar tot nu toe hebben de meeste mensen die voor veerkracht zijn, nog helemaal niet door wat veerkracht eigenlijk betekent. Toch is de betekenis volkomen helder. Veerkracht is het tegenovergestelde van efficiëntie.
In de praktijk weten we wat efficiënt betekent. Een grondstof wordt efficiënt gebruikt als dat gebruik zo weinig mogelijk van die grondstof verknoeid.
We hebben het hier nog steeds over energie, materie en informatie. De grondstof kan tot elk van die drie categorieën behoren (en alle drie zijn ook weer nodig bij de behandeling van de grondstof).
De just-in-time-productie – waarbij er nauwelijks voorraad in de fabriek is, en de onderdelen precies op tijd binnenkomen om er een totaalproduct van te maken – wordt gezien als een bijzonder efficiënt ‘systeem’. Het is duidelijk ook een riskante manier van doen. Er hoeft maar een vulkaan uit te barsten of een drukke vaarweg geblokkeerd te raken en de aanvoer stokt, de voorraad raakt op en de productie ligt stil.
Veerkracht in een systeem berust juist op de aanwezigheid van ongebruikte voorraden (fondsen). Ongebruikte voorraden zijn per definitie inefficiënt. Een brug is veerkrachtig omdat er net wat meer staal en beton voor is gebruikt dan de zwaarste belasting vergt. Zo is de brug in de extreemste omstandigheden zo veilig als we nodig vinden. Die brug wordt niet nóg eens twee keer zo stevig en zwaar gemaakt, want er wordt een compromis gekozen tussen veerkracht en efficiëntie.
Er is in onze maatschappij een tendens naar meer efficiëntie en dus minder veerkracht. Dat is helemaal het geval in het geldstelsel, waar materie natuurlijk amper aan de orde is. Dit is het onderwerp van het artikel van Bernard Lietaer Ons geldsysteem als een netwerk van complexe stromen in de rubriek Ontwrichting.
Die heersende tendens naar efficiëntie kun je zien als een logisch uitvloeisel van het kapitalistisch systeem. Iedere ondernemer daarin produceert in zijn eigen niche om te kunnen concurreren tegen de laagste kosten, zodat niemand zich druk maakt over de kwetsbaarheid van het systeem als geheel.
Je kunt het ook als iets cultureels zien. Iedere samenleving die de grenzen van haar grondstoffenbasis nadert, moet klaarkomen met de wanverhouding tussen gewoontes die zijn opgedaan in tijden van overvloed en de ervaring van tekorten die voortkomen uit de overexploitatie van die overvloed.
Dan reageert men intuïtief en gaat men bijna altijd over op méér efficiëntie.* Lokale besturen raken gecentraliseerd; lokale productie wordt zoveel mogelijk massaproductie als de gebruikte technologie dat toelaat; just-in-time-management wordt de norm; met afval wordt zoveel mogelijk afgerekend (denk aan CO2), net als met regels en normen.
De efficiëntie waar dit toe leidt, gaat ten koste van de veerkracht. Je kunt wachten op het onvermijdelijke ongeluk dat komt als je zaken over de grenzen van de resterende veerkracht van de samenleving duwt.
Dan blijken de luid toegejuichte stappen in efficiëntie in werkelijkheid signalen van een aantrekkende strop van grondstofgrenzen die tenslotte het leven in onze samenleving kunnen verstikken.
.
Nogmaals: Efficiëntie gaat ten koste van veerkracht. Als je wilt dat een systeem – of het nu een economisch systeem is, of een sociaal of een politiek systeem, of wat voor systeem dan ook – zo efficiënt mogelijk draait, dan moet je de manier waarop het draait zo optimaliseren dat haar veerkracht dramatisch daalt. Die veerkracht is de weerbaarheid van het systeem tegenover onbekende – en misschien ook niet-kenbare* – schokken in de omgeving waarin het opereert.
Draai je dat om, dan moet je dus, om de voordelen van aanpassing en overleving in een hoogst onzekere omgeving binnen te halen, een prijs betalen in de vorm van minder efficiëntie. Je krijgt je overlevingskansen niet voor niets. Er is geen gratis lunch, zoals de Amerikanen zeggen. Daar is geen ontkomen aan.
Hier nog twee voorbeelden. In de industrie of groothandel is er vaak een compromis tussen een zeer gespecialiseerde productopbouw of een breed scala aan verschillende producten.
Neem een bedrijf dat louter lijm maakt: het oude Bison Internationaal, de maker van Bisonkit. Zo’n bedrijf bereikt een hoge graad van efficiëntie door zich te concentreren op procesinnovatie die het productieproces verbetert en aldus de productiviteit verhoogt. Daarmee handhaaft het bedrijf zich te midden van de concurrerende lijmmakers. De focus op efficiëntie maakt het bedrijf kwetsbaar want er is sprake van zwakke veerkracht. De basis van het bedrijf is erg smal; het móet in zijn niche de beste zijn.*
En stel daartegenover het Centraal Boekhuis dat 80.000 verschillende boeken in één dag kan leveren. Dit bedrijf doet met 80.000 producten aan productdiversificatie. Iedereen snapt dat een klein deel van die boeken de bestsellers van vandaag zijn en het gros ervan de zogenaamde ‘lange staart’ van gisteren vormt, dat wil zeggen boeken die ‘langzaam lopen’ maar opgeteld wel een grote, constante verkoop opleveren.* Het Centraal Boekhuis staat dus voor de vraag ‘waar leggen we in ons assortiment de grens tussen bestsellers en boeken die bijna niet verkopen’? De efficiëntie van een keuze voor louter bestsellers staat tegenover de veerkracht van een ruim assortiment.
Omdat het Centraal Boekhuis gezamenlijk bezit is van al die losse boekhandels en uitgevers die er zijn, komt het tot een andere keuze dan een bedrijf dat in de eerste plaats de aandeelhouders moet belonen. Het boekenvak creëert eerst zijn eigen monopoliepositie in de distributie van boeken als tussenstation tussen uitgevers en boekverkopers (waartoe ook de internetwinkels behoren).* En het gebruikt dit voordeel om een breed aanbod haalbaar te maken. Het kiest feitelijk de (in een economische jungle) haalbare positie tussen de efficiëntie van de bestsellers en de veerkracht van alles verkopen aan iedereen, waarbij de uitgevers en boekhandels zoveel mogelijk profiteren van het brede aanbod tegen nog acceptabele distributiekosten. Dit is een resultaat van geven en nemen.
Het Centraal Boekhuis kiest dus voor een diversificatie, waarbij het zowel financieel gezond kan blijven als voldoende kan investeren om in die distributiefunctie voorop te blijven lopen (innovatie).
Zo is er met de brede beschikbaarheid voor de rechtgeaarde lezer eigenlijk toch iets voor bijna niets.
.
Met de genoemde aspecten als emergentie (aflevering 8 en 9), de verhouding tussen veerkracht en efficiëntie (aflevering 16 en 17) en de wet van de vereiste complexiteit (aflevering 15) zijn we er in de categorie complexe zich aanpassende systemen nog lang niet.
Zo moet een systeem zich ook blijven ontwikkelen om mee te kunnen doen. Dat wordt goed geïllustreerd door een gebeurtenis in Alice in wonderland. Daarin zegt de rode koningin tegen Alice dat je ‘op deze plaats zo hard mogelijk moet rennen om op dezelfde plaats te blijven.’*
Dat komt doordat in elk systeem dat is opgebouwd uit een verzameling organismen (of hoe je ze ook noemt) die zich aan kunnen passen en ontwikkelen, elk lid van die verzameling zich dan ook móet aanpassen en ontwikkelen teneinde de concurrentie van de anderen aan te kunnen en sterven (of uitschakeling) te vermijden. Oftewel, je moet je zo snel als je kunt ontwikkelen om aan het spel mee te mogen blijven doen.
Een gevolg van dit principe is dat de algehele aangepastheid van het systeem naar almaar hogere sporten op de complexiteitsladder gaat – totdat dat ophoudt (omdat de beschikbare energie, materie of informatie ontoereikend wordt).* Op dat punt komt het tot een ineenstorting van het systeem, gewoonlijk door toedoen van een ander systeem dat het eerste voorbij streeft.
Er is een prachtig voorbeeld van dit principe, dat nu nogal in de publiciteit is, is het verlies van industriële banen van de Verenigde Staten aan China (en nieuwe lagelonenlanden). Dit verlies gebeurde vooral aan het begin van deze eeuw. In deze tijd van globalisering hebben we hier te maken met twee industriesystemen in wisselwerking, dat van de VS en dat van China.
Het industriesysteem van de VS is in de vorige eeuw almaar complexer geworden door aan haar structuur steeds nieuwe lagen toe te voegen: zaken als minimumlonen, arbo-voorschriften, managementlagen, langere reistijden en dergelijke. Het andere systeem, de concurrerende sector in China, voegde (in eerste instantie) nauwelijks iets van dergelijke complexiteit toe, behalve dat de productie geheel bij de tijd en geautomatiseerd was.
De kloof in complexiteit werd tenslotte zo diep dat deze toestand niet kon blijven voortbestaan. Met als gevolg een massale overheveling van werkgelegenheid van de VS naar China. Het hoog-complexe systeem van de VS werd dus van buitenaf revolutionair versimpeld omdat het zich uit zichzelf niet kon aanpassen. De wisselwerking veroorzaakte een schok in beide systemen, al was het een schok van heel verschillende aard.
Trump wil dit nu aanpakken door met een tariefmuren de grenzen tussen de systemen veel minder doorlaatbaar te maken.
Wat zal het effect van importheffingen zijn op het industriesysteem van de VS van vandaag?
.
De pap van goudlokje mocht niet te warm zijn en ook niet te koud; hij moest precies goed zijn.* Evenzo moet de vrijheid die een systeem krijgt om te opereren precies goed zijn. Alleen dan gaat dat opereren op de meest open, dynamische en adaptieve manier. In systeemjargon heet dit ‘op de rand van de chaos’, oftewel op de scheidslijn tussen een systeem dat te star is, met te weinig armslag om nieuwe gedragsregels uit te proberen, en een systeem dat zoveel vrijheid heeft dat zo’n beetje alles mogelijk is en het feitelijk chaotisch is.
De tussenweg is de juiste weg om de huidige structuur uit te buiten en toch genoeg manoeuvreerruimte te hebben om naar nieuwe structuren over te stappen als de tijd en andere omstandigheden daarom vragen.
Het financiële stelsel van China levert hier een mooi voorbeeld van.
Dit systeem wordt vormgegeven door de Chinese overheid. Er is in China sprake van een niet-inwisselbare munt, dat wil zeggen dat er rondom het systeem een muur is opgetrokken. Die muur maakt dat erbinnen een wirwar van regelingen mogelijk is die buiten de grenzen van de normale – in het Westen gangbare – bedrijfsbalans vallen. Hiermee worden de niet-staatsbedrijven in het gareel gehouden en de staatsbedrijven extra gesteund als dat nodig geacht wordt. Het bedrijfsleven wordt ermee gestuurd. Dit is een systeem in beheerste ontwikkeling.
Hoe dit ook precies werkt, het is geen model voor de westerse wereld, vanwege het gebrek aan transparantie. Het is zelfs de vraag of China zelf dit gesloten arrangement overeind kan houden. Het moet immers enerzijds de eigen spelers in het gareel houden (wat soms moeilijk schijnt met zoveel kennelijk nutteloze projecten als leegstaande steden, die het geldfonds uitputten). En anderzijds kan het financieel gesloten China zo niet op gelijke voet op het open wereldtoneel opereren (wat het land steeds meer wil doen, als je bijvoorbeeld kijkt naar het willen betalen van olie-importen in de eigen munt in plaats van in dollars). Zo loopt een vorm van aanvulling van het geldfonds gevaar.
In westerse ogen schuilt het gevaar vooral in het feit dat het Chinese systeem zich bijna geheel verstaat met zichzelf. Er is geen sprake van enerzijds/anderzijds. Kritische geluiden over bijvoorbeeld bedrijfsrisico’s en prijsstellingen worden bewust verdoezeld of zijn niet boven tafel te krijgen.
‘De markt krijgt niet zijn kans zijn werk te doen,’ zeggen liberale economen, wat efficiënte kapitaalbenutting zou ondermijnen en excessen zou laten woekeren. Waarbij tot veler verbazing China succes aan succes blijft rijgen. Er is wel degelijk veerkracht. (Al zijn er nu sterke signalen van stagnatie.)
We hebben hier dus een situatie waarin China, om enerzijds een ‘gestuurd’ levensvatbaar investeringsproces te handhaven en om anderzijds volledig deelgenoot aan de ‘vrije’ wereldeconomie te zijn, de scheidslijn moet opzoeken tussen een restrictief, in wezen gesloten geldstelsel en dito banksysteem, en een systeem dat zo open is dat chaos tot een crisis kan leiden.
Welke rek zit er in ‘precies genoeg’?
.
Bij historische gebeurtenissen, zoals bij de val van regimes tijdens de Arabische lente in 2011, zijn er altijd mensen (tegenwoordig bloggers) die beweren dat ze dit al maanden, zo niet jaren tevoren hadden zien aankomen.
Die bloggers volgen allemaal een logische redenering die begint met een set van omstandigheden (axioma’s dus, oftewel klaarblijkelijke waarheden) die onverbiddelijk (dat wil zeggen met rationele argumenten) leidt tot de uitkomst zoals die zich (intussen) werkelijk heeft afgespeeld.
Het gaat hierbij om de interpretatie van historische gebeurtenissen waarbij een massa mensen betrokken was die samen een systeem vormden. Echter, wat er in zo’n systeem aan wisselwerking plaatsvindt is veel te complex voor de menselijke geest om te bevatten. Het is dan ook vrijwel uitgesloten om vooraf in een logische keten alle stappen te identificeren die tot zulke belangrijke gebeurtenissen leiden.
We kunnen het probleem van het juist voorspellen van de ontwikkeling van systemen met alleen rationeel denken gewoonweg niet aan. Over de toekomst zijn dus geen definitieve uitspraken te doen; we moeten leven met het aspect van ‘onbeslisbaarheid’, een ‘incompleetheid’ van het systeem.
Een ander aspect van complexe systemen is dan nog het vlinder-effect dat we ook tegenkomen in aflevering 32 van het artikel ‘De natuur van de economie’ (waar het over diezelfde onvoorspelbaarheid van systemen gaat). We herhalen hier slechts dat het daarbij gaat om een schijnbaar onbelangrijke verstoring in het ene deel van het systeem die als een waterval (cascade) door het hele netwerk kan lopen om in een ander deel, of op een ander moment, een grote verandering teweeg te brengen. Dus: kleine oorzaken, grote gevolgen.
Nu we hier dit alles op een rijtje hebben en ernaar kijken in het licht van onze precaire aardse omstandigheden, is waarschijnlijk de beste conclusie dat we – om onze kwetsbare positie te verbeteren – snel moeten overgaan op minder complexe levensomstandigheden.
Gaat dat nog wel lukken?
Daarvoor moeten we de conventionele wijsheid van onze industriële cultuur van ons afschudden. We moeten afleren om problemen te lijf te gaan met de grandioze mogelijkheden van nu. We kunnen misschien zelfs beter te rade gaan bij de geest van de jaren zeventig van de vorige eeuw toen intermediaire technologie en systeemdenken nog populair waren.
In elk geval zijn dit de zaken waar de tweede fase van 4eco – Wat kunnen we doen? – zich mee bezig moet houden: het onderscheid maken tussen wat wel en wat niet verstandig is bij onze voorbereiding op een nieuwe toekomst.
Lees nu het vervolg op dit artikel: De werking van systemen.
Menselijke logica bij systeembeheer alleen is niet afdoende, zoals zal blijken in artikel 3: Ingrijpen in systemen.
