Was ist Komplexität?

Paul.Bayer am 11. April 2010 um 12:14

Das Unterscheiden der verschiedenen Arten von Systemen, wie sie vom Cynefin-Modell nahegelegt werden, ist manchmal nicht so einfach.

Das Cynefin-Modell in Symbolen

Wenn wir versuchen, Intuition und Verständnis für die unterschiedlichen Systeme und Situationen zu entwickeln, hängt dabei viel vom unserem eigenen Wissen und Standpunkt ab. Für Komplexität gibt es heute noch keine einheitliche Definition und keinen einheitlichen Sprach­gebrauch.

Charakterisierung von Komplexität

Es gibt aber nützliche Charakterisierungen komplexer Systeme [1], die uns dabei helfen, ein Verständnis aufzubauen. Eine der nützlichsten Beschreibungen, die ich kenne, stammt von Paul Cilliers [2]:

  1. Komplexe Systeme bestehen aus einer großen Anzahl Elemente. Wenn die Zahl relativ klein ist, kann das Verhalten der Elemente oft formal in gängigen Begriffen beschrieben werden. Wenn die Zahl jedoch ausreichend groß wird, werden gängige Mittel (z.B. ein System von Differentialgleichungen) nicht nur unpraktisch, sondern sie helfen auch nicht mehr beim Verstehen des Systems.
  2. Eine große Zahl von Elementen ist notwendig, aber nicht hinrei­chend. Die Sandkörner auf einem Strand interessieren uns nicht als komplexes System. Um ein komplexes System zu bilden, müssen die Elemente aufeinander einwirken und diese Wechsel­wirkung muss dynamisch sein. Ein komplexes System verändert sich in der Zeit. Die Interaktionen müssen nicht materiell sein; sie können auch als Informationsübermittlung angesehen werden.
  3. Die Wechselwirkung ist ziemlich umfangreich. Das heißt, jedes Element im System beeinflusst einige andere und wird von einigen anderen beeinflusst. Das Systemverhalten wird jedoch nicht durch die genaue Zahl von Wechselwirkungen mit bestimm­ten Elementen bedingt. Wenn genügend Elemente im System sind (darunter einige redundante), kann eine Anzahl lose gekoppelter Elemente dieselbe Funktion erfüllen wie ein reich gekoppeltes Element.
  4. Die Wechselwirkungen haben eine Anzahl wichtiger Eigen­schaften. Zunächst sind sie nichtlinear. Ein großes System linearer Elemente kann meist auf ein viel kleineres äquivalentes System reduziert werden. Nichtlinearität sorgt auch dafür, dass kleine Ursachen große Wirkungen haben können und umgekehrt. Sie ist eine Voraussetzung für Komplexität.
  5. Die Wechselwirkungen haben gewöhnlich eine ziemlich kurze Reichweite. Das bedeutet, dass Information hauptsächlich von unmittelbaren Nachbarn empfangen wird. Wechselwirkung über eine große Reichweite ist nicht unmöglich, aber meist durch praktische Constraints eingeschränkt. Das schließt weiter­reichende Auswirkungen nicht aus – da die Wechselwirkung aber so inhaltsreich ist, besteht der Weg von einem zu einem beliebi­gen anderen Element meist nur aus wenigen Schritten. In der Folge werden die Auswirkungen entlang dieses Wegs moduliert. Sie können auf verschiedene Weise verstärkt, unter­drückt oder verändert werden.
  6. Die Wechselwirkungen beinhalten Schleifen. Jede Aktivität kann auf sich selbst zurückwirken, manchmal direkt, manchmal über einige zwischenzeitliche Interventionen. Diese Rückkopplung kann positiv (verstärkend, anregend) oder negativ (vermindernd, behindernd) sein. Beide Arten sind notwendig. Der technische Ausdruck für diesen Aspekt eines komplexen Systems ist Rekurrenz (Wiederkehr).
  7. Komplexe Systeme sind meist offene Systeme, das heißt sie stehen in Wechselwirkung mit ihrer Umwelt. Tatsächlich ist es oft schwierig, die Grenze eines komplexen Systems zu definieren. Statt eine eigentliche Systemeigenschaft zu sein, wird die Systemabgrenzung meist vom Zweck der Systembeschreibung bestimmt und ist daher oft abhängig von der Position des Beobachters. Dieser Prozess wird als Framing (Rahmen abstecken) bezeichnet. Geschlossene Systeme sind gewöhnlich eher kompliziert.
  8. Komplexe Systeme arbeiten unter Bedingungen weit weg vom Gleichgewicht. Es muss einen konstanten Energiefluss geben, um die Organisation des Systems zu bewahren und sein Über­leben sicherzustellen. Gleichgewicht ist ein anderes Wort für Tod.
  9. Komplexe Systeme haben eine Geschichte. Sie entwickeln sich nicht nur in der Zeit, sondern ihre Vergangenheit ist auch für ihr gegenwärtiges Verhalten mitverantwortlich. Jede Analyse eines komplexen Systems, die die zeitliche Dimension ignoriert, ist unvollständig oder bestenfalls eine kontextabhängige Moment­aufnahme eines umfassenderen Prozesses.
  10. Ein Systemelement kennt nicht das gesamte Systemverhalten und reagiert nur auf ihm lokal verfügbare Information. Dieser Punkt ist lebenswichtig. Wenn jedes Element wüsste, was im Gesamtsystem passiert, müsste die gesamte Komplexität in diesem Element vorhanden sein. Das wäre entweder eine praktische Unmöglichkeit, da ein einziges Element nicht die notwendige Kapazität dafür hat oder ein metaphysischer Zug im Sinne, dass das „Bewusstsein“ des Ganzen in einem bestimmten Teil enthalten wäre. Komplexität ist das Ergebnis einer umfang­reichen Wechselwirkung einfacher Elemente, die nur mit der beschränkten Information umgehen, die jedem von ihnen zur Verfügung steht. Wenn wir auf das Verhalten eines gesamten komplexen Systems schauen, verlagert sich unser Fokus vom einzelnen Systemelement zur komplexen Systemstruktur. Die Komplexität entsteht als ein Ergebnis der Muster der Wechsel­wirkungen zwischen den Elementen (Emergenz).

Cilliers Beschreibung lehnt sich stark an die Theorie komplexer adaptiver Systeme an wie sie am Santa Fe Institut und an der Universität von Michigan erarbeitet wurde. Einzelne Eigenschaften finden sich durchaus auch in einfachen oder komplizierten Systemen, aber insgesamt trifft die Charakterisierung am ehesten auf lebendige oder soziale Systeme zu. Diese Sichtweise deckt sich mit der der Theory of Constraints. Denn wie sich ein komplexes System entwickelt und welche Verhaltensweisen es zeigt, ist abhängig von seinen inneren und äußeren Beschränkungen und Abhängigkeiten innerhalb derer sich die unterschiedlichen Handelnden (Systemelemente) bewegen.

Innere Einfachheit

Auch wenn ein System oder eine Situation komplex sind, muss das nicht bedeuten, dass sie nur durch ebenso komplexe Vorgehensweisen beeinflusst werden können. E.M. Goldratt sagt, dass eine Lösung umso einfacher sein muss, je komplexer ein Problem ist. Das klingt paradox.

Die Kettenanalogie der Theory of Constraints

Der Schlüssel dazu liegt in den Eigenschaften komplexer Systeme selbst:

  • Wenn es gelingt, den Engpass, den inneren oder äußeren Constraint zu finden und zu verstärken, der ein System davon abhält, sein Ziel zu erreichen, werden enorme Potenziale im System frei, die sich dann selbst organisieren und entfalten können.
  • Wenn die grundlegenden, oft sehr einfachen Interaktionsmuster der System­elemente verändert werden, dann verändert sich das ganze System. Auch hier kann eine kleine Ursache große Wirkung entfalten.
  • Komplexe Systeme entwickeln Verhaltensweisen, die oft durch einfache Maßnahmen verstärkt oder gedämpft werden können. [3]

Viele Unternehmen haben Schwierigkeiten im Umgang mit Komplexität. Komplexe Systeme zu verstehen und zu lernen, wie sie wirksam beeinflusst und ihre inneren Potenziale freigesetzt werden können, kann deshalb zu einer Überlebensfrage oder aber auch zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil von Unternehmen werden. [4]

[1]
zum Beispiel im Wikipediaeintrag für Complex Adaptive System (CAS), auf der Seite des Center for the Study of Complex Systems oder in Ramalingam et al.: Exploring the Science of Complexity
[2]
[3]
Donella Meadows hat die Hebelpunkte zur Systemintervention ausführlicher beschrieben.
[4]
vgl. Iris Mootee auf Blogging Innovation: Does Real Competitive Advantage Lie in Complexity?

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Ein Kommentar zu “Was ist Komplexität?”

  1. Johnd304

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