Проблема безбилетника и отрицательный эффект масштаба

Проблема безбилетника — это основная трудность, возникающая там, где становится необходимым коллективное действие. Для каждого участника представляется экономически выгодным минимизировать собственные издержки от участия в процессе и получить ту же же выгоду от успеха общего мероприятия, что и все остальные.

Насколько древней является эта проблема? Намного древнее, чем вам кажется.

Для сообщества бактерий Pseudomonas fluorescens критическим ресурсом является кислород. Попадая в жидкую питательную среду, они быстро размножаются, заполняя всю толщу жидкости, в результате чего бактериям начинает не хватать кислорода для клеточного дыхания.

На выручку приходят бактерии, имеющие мутантный ген, позволяющий им выделять специальный клей, склеивающий клетки после деления. Одиночные несклеенные бактерии остаются плавать в толще воды и довольствуются только растворенным в ней кислородом, а склеенные всплывают на поверхность, получая доступ к гораздо большему его количеству.

Но так продолжается недолго: выделение клея требует значительных затрат энергии, поэтому преимущество получают бактерии обманщики, которые пользуются всеми преимуществами нахождении в колонии производящих клей бактерий и всплывают на поверхность вместе с ними. В какой-то момент их становится слишком много, и бактериальное сообщество разрушается, снова возвращаясь к одиночным клеткам и проблеме нехватки кислорода.

Колония Pseudomonas fluorescens

Это всего-лишь один из большого ряда примеров, демонстрирующих данную проблему.

Вероятно, многие из вас работали или бывали в офисе крупной компании и сталкивались с похожим явлением — люди работают от звонка до звонка, стремясь выполнять минимум своих должностных обязанностей, потому что вне зависимости от того, будут они работать больше или меньше, это никак не повлияет на их зарплату или карьерную лестницу, а возложить на них какую-либо долю ответственности за общий эффект практически невозможно.

И чем больше компания, тем большая доля людей и ресурсов внутри нее попадает в эту серую зону “нулевой ответственности”, где главным стремлением людей становится желание работать как можно меньше, а получать за это как можно больше. И для них это полностью рационально: каждый человек пытается оптимизировать производительность своего труда, и если зарплата фиксирована, он снижает времязатраты, занимаясь в рабочее время чем-то своим.

Отследить расход ресурсов и человеко-часов в небольшой фирме довольно просто, для этого существует множество методов контроля и поощрения, заменяющих собой чисто альтруистические начинания, свойственные всем стартапам. Но когда компания становится слишком большой, способов обойти подобный контроль у работников появляется также слишком много.

Выливается это все в падении эффективности производства: не смотря на все положительные эффекты от масштабирования, при росте компании просто не происходит соразмерного роста прибыли в пересчете на одного работника.

Самое интересное, что, по-видимому, эта корневая проблема любого коллективного действия настолько фундаментальна, что она появилась одновременно с появлением жизни на нашей планете: не только современные организмы, но и наши одноклеточные предки уже страдали от проблемы безбилетника.

Здравый смысл подсказывает, что паразитический образ жизни не может появиться раньше субстрата, на котором можно было бы паразитировать: любому вирусу необходима клетка, которую он сможет заразить, чтобы использовать ее генетические механизмы для собственной репликации, а значит вирусы должны были произойти от клеток. Проблема заключается в том, что большинство известных нам вирусов имеют гены, предковые линии которых не прослеживаются в существующих организмах.

Самым простым объяснением этого факта является теория, что еще до того, как первые реплицирующиеся молекулы можно было бы назвать живыми, среди них уже находились безбилетники, пользующиеся механизмами для репликации, производимыми своими соседями, и не трудно предположить, что именно это погубило большинство форм прото-жизни. Выжили только мы, отгородив наш генетический материал от населенной вирусами окружающей среды жесткой и почти непроницаемой клеточной стенкой.

Границы появились задолго до того, как первые люди придумали национальные государства.

Даже сам по себе факт того, что какие-то крупные многоклеточные организмы смогли появиться заслуживает отдельного удивления.

Многоклеточность требует альтруистичного коллективного действия.

99,9% биомассы нашей планеты составлять бактерии и растения, причем если вы немного абстрагируетесь от многоклеточного супрематизма и снова подумаете о растениях, вы довольно легко распознаете в них все те же совершенно децентрализованные колонии одноклеточных, просто научившиеся строить довольно сложную коллективную инфраструктуру, которая и заставляет нас воспринимать их как единые организмы (ничего единого кроме стволовой и корневой системы у них нет).

Среди оставшегося более привычного для нас 0,1% животной биомассы лидировать вновь будут вовсе не сложноустроенные организмы. На самом деле Земля безраздельно принадлежит не людям, а насекомым — именно они имеют настолько удачное строение, что существуют в практически неизменном виде уже 400 млн лет и прекрасно себя чувствуют во всех средах и на всех континентах. Если присмотреться к их физиологии, то ни о какой сложной центральной нервной системе и другой централизованной организации речи здесь тоже не идет: нервная система насекомых сложна ровно настолько, чтобы проводить на лету сложные механические подсчеты и выполнять сложные врожденные программы поведения, и ни на гран больше.

Глядя на все это, обязательно задаешься вопросом: а как вообще люди могли появиться в системе, эволюция которой имеет настолько неподходящую для их появления направленность? И ответ в общем-то прост: это ни что иное, как сработавший закон больших чисел. Люди появились не благодаря эволюции, а вопреки, это просто мимолетная историческая случайность, практически незаметная на стреле времени.

Закон больших чисел способен побороть отрицательный эффект масштаба.

Среди всего многообразия одноклеточных организмов существуют еще более удивительные примеры того, как даже миллионы лет эволюции могут не позволить преодолеть проблему безбилетника и перейти на более сложный уровень организации.

Так одиночные амебы-слизевики Dictyostelium при недостатке пищи собираются в огромные многоклеточные агрегаты, состоящие из десятков тысяч клеток, видимые даже невооруженным глазом. Такие агрегаты, составленные из множества одиночных амеб, называются плазмодиями. Они способны двигаться наподобие слизня в сторону более сухого и теплого места и образовать там грибообразное плодовое тело на длинной ножке, разбрасывающее после образования споры, из которых впоследствии появляются новые амебы.

Это сложное поведение требует слаженной работы множества одиночных организмов, многие из которых жертвуют собой для построения плодового тела и выживания других сородичей. Разумеется, в этой системе также появляются многочисленные обманщики, а также механизмы борьбы с обманщиками, и в итоге мы имеем, что имеем — почти получившийся переход к многоклеточности, по-видимому, застрявший на этой стадии на миллионы лет.

Плодовые тела Dictyostelium

Все это кажется безнадежным, однако существует чисто статистическая уловка, способная побороть проблему недостаточного числа альтруистов и слишком большого числа безбилетников.

Она называется Парадокс Симпсона и напрямую связана с фрагментацией и децентрализацией.

Допустим у вас есть компания, в которой альтруистов (людей, при любых условиях делающих свою работу так как надо) столько же, сколько эгоистов (людей, которым свойственно поведение безбилетника). Общая эффективность и рост (к примеру, капитализация) вашей компании зависит от количества альтруистов, однако их численность имеет тенденцию к уменьшению, т.к. они предпочитают покидать компанию или становиться эгоистами из-за переработок, возникающих как следствие давления со стороны прочих безбилетников. При этом, набирая людей с рынка труда, вероятность того, что они окажутся эгоистами или альтруистами равна 50%.

Казалось бы, ваша компания неизбежно будет терять эффективность по мере уменьшения числа альтруистов, но это не так.

Чтобы побороть этот эффект, достаточно разделить исходную компанию на несколько более маленьких, в каждой из которых разброс альтруистов и эгоистов окажется случайным. Те, в которых эгоистов окажется сильно больше, будут расти медленнее исходной, те, в которых больше окажется альтруистов — быстрее. Итоговый эффект (при определенных условиях: альтруисты должны давать достаточно значимый прирост целевого параметра) окажется положительным, т.е. суммарная эффективность вырастет, а не уменьшится.

Парадокс Симпсона

Еще лучше этот процесс будет работать, если у вас будет способ как-то элиминировать особо неуспешные дочерние компании и перераспределять их ресурсы между наиболее успешными.

Так или иначе, но все способы борьбы с отрицательным эффектом масштаба требуют чего-то нетривиального и креативного, и практически все из них сводятся к разделению на группы, конкуренции между ними и… границам, жестко финксирующим, кто и на каких условиях может пользоваться внутренними ресурсами группы.

Как это может быть использовано для решения уже политических вопросов я буду расписывать в последующих постах.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s