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Komplexität
Komplexe Ordnungen sind ständig im Wandel. Die Zunahme von Komplexität wird als „positive“, die Abnahme als „negative“ Komplexifikation bezeichnet. [A 9].
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Grundidee und Bedeutung
Komplexität bezeichnet eine große Anzahl und Unterschiedlichkeit von Elementen, die in einem Gesamtzusammenhang stehen und durch vielfältige Wechselbeziehungen, Strukturen und Prozesse miteinander verbunden sind. Entscheidend ist dabei nicht nur die Menge der Elemente, sondern vor allem die noch größere Zahl ihrer Verknüpfungen, etwa beim Austausch von Information, Stoff oder Energie. Ein Beispiel aus dem Artikel sind die etwa 100 Billionen Synapsen im Gehirn eines erwachsenen Menschen, die sich durch Lernprozesse ständig auf-, ab- und umbauen.
Komplexität beschreibt häufig Systeme, deren Vorgänge uneinheitlich, veränderlich und nicht vollständig beschreibbar sind. Solche Systeme haben vernetzte Strukturen: Schon kleine Eingriffe können mehrere Teile betreffen. Ihre Prozesse sind oft nichtlinear, also nicht einfach proportional nach dem Muster „kleine Ursache, kleine Wirkung“, und diskontinuierlich, also nicht gleichmäßig fortlaufend. Deshalb sind sie nur begrenzt vorhersagbar. Es gibt nicht nur eine geradlinige Entwicklung, sondern viele mögliche Verläufe mit unterschiedlichen Auslösern, Rückkopplungen, Phasenübergängen und neuen Eigenschaften.
Komplex, kompliziert und definierbar
Im Alltag werden „komplex“ und „kompliziert“ oft gleich verwendet. Fachsprachlich sind sie aber verschieden. Kompliziertheit beschreibt vor allem einen subjektiven Eindruck: Eine Sache erscheint einem Beobachter schwer verständlich, vielleicht weil Wissen, Können, Hilfsmittel oder Zeit fehlen. Komplizierte Situationen können trotz vieler Aspekte mit zusätzlichem Aufwand ausreichend verstanden oder beherrscht werden.
Komplexe Situationen entziehen sich dagegen einer vollständigen Beherrschung. Sie lassen nur ein modellhaftes Verständnis zu, weil ihre Gesetzmäßigkeiten, Wirkungen und Entwicklungen nicht einfach aus den Einzelteilen folgen. Neue Eigenschaften entstehen erst durch das Zusammenwirken der Teile; dies heißt Emergenz. Deshalb reicht die Kenntnis der Mikroebene, also der einzelnen Teile, nicht aus, um sicher auf das Verhalten der Makroebene, also des Ganzen, zu schließen.
Ein Beispiel für etwas Komplexes, aber nicht unbedingt Kompliziertes ist der Straßenverkehr: Die Verkehrsregeln sind verständlich, doch je nach Verkehrsdichte entstehen durch das Verhalten vieler Verkehrsteilnehmer unterschiedliche Muster. Das nennt man Selbstorganisation. Ein Beispiel für etwas Kompliziertes, aber nicht Komplexes ist ein Roman mit vielen Figuren, Handlungssträngen und Wendungen: Er kann schwer zu überblicken sein, bleibt aber unverändert im Buch stehen.
Definitionen und Grenzen
Es gibt keinen allgemein anerkannten Komplexitätsbegriff, weil Komplexität je nach Wissenschaft und Autor unterschiedlich bestimmt wird. Nach Niklas Luhmann kann eine Definition grundsätzlich über die Begriffe „Element“ und „Beziehung“ erfolgen. In der Systemtheorie steigt die Komplexität eines Systems mit der Anzahl der Elemente, der Anzahl der Verknüpfungen zwischen ihnen sowie der Funktionalität und Unüberschaubarkeit dieser Verknüpfungen, zum Beispiel durch Nicht-Linearität.
Peter Ulrich beschreibt Komplexität als Vielfalt der einwirkenden Faktoren und als Ausmaß ihrer gegenseitigen Interdependenzen, also Abhängigkeiten. Sie ist ein Merkmal schlecht strukturierbarer Entscheidungssituationen und ein mögliches Gegenteil von Einfachheit, Determinierbarkeit und Überschaubarkeit.
Unterschieden wird auch zwischen ontologischer und epistemologischer Komplexität. Ontologische Komplexität meint einen Mangel an Abhängigkeiten und Ordnung in der äußeren Welt. Epistemologische Komplexität meint, dass die menschlichen Wahrnehmungsmittel durch die Vielzahl und Vielfalt vorhandener Abhängigkeiten und Ordnungen überfordert sind. Verwandt damit sind Warren Weavers Begriffspaare „unorganisierte Komplexität“ und „organisierte Komplexität“. Einige Autoren bezweifeln, dass Komplexität objektiv definierbar ist, und sehen sie eher als abhängig vom Beobachter und von der verwendeten Sprache. Matti Miestamo unterscheidet „absolute Komplexität“ als objektive Eigenschaft eines Systems und „relative Komplexität“ als Kosten oder Schwierigkeit für Sprachbenutzer.
Verstehen komplexer Zusammenhänge
Komplexe Zusammenhänge erfordern eine präzise Sprache mit klar definierten Begriffen, weil ihre Beschreibung stark abstrahieren muss. Begriffe wie Struktur, Ordnung und Organisation dürfen nicht ungenau vermischt werden. Zugleich reicht eine rein reduktionistische Methode, also „Untersuche die Teile, um das Ganze zu verstehen“, bei komplexen Phänomenen nicht aus. Wenn man nur die Einzelteile betrachtet, gehen die Wirkungen zwischen ihnen verloren. Das verweist auf Ganzheitlichkeit und Holismus.
Komplexe Phänomene verlangen außerdem ein hohes Maß an Vorstellungsvermögen. Sie können in der Alltagserfahrung überfordernd wirken, weil für das Ganze andere Gesetzmäßigkeiten gelten als für einzelne Beobachtungen. Das Artikelbeispiel ist die Verwechslung von Wetter und Klima: Wetterprognosen beziehen sich auf konkrete Ereignisse und sind für kurze Zeiträume relativ gut vorhersagbar; Vorhersagen über mehr als 14 Tage gelten als unseriös. Klimaprognosen betreffen dagegen Wahrscheinlichkeiten langfristiger Entwicklungen des gesamten Klimasystems. Aus vielen unterschiedlichen Wetterereignissen entsteht auf der Makroebene das Klima, für das andere Regeln gelten. Nach dem Artikel ist Nicht-Verstehen von Komplexität ein wesentlicher Grund für Wissenschaftsleugnung.
Komplexität in Gesellschaft und Organisationen
Komplexität nimmt in Natur und Gesellschaft im Laufe der Zeit durch aufeinanderfolgende, hierarchisch aufeinander aufbauende Evolutionsprozesse zu. Diese Zunahme heißt „positive“ Komplexifikation, eine Abnahme „negative“ Komplexifikation.
Joseph Tainter argumentiert, dass einfache Gesellschaften Probleme wie Ressourcenknappheit durch Wanderung, also horizontale Ausbreitung, lösen können. Sesshafte, entwickelte und komplexe Gesellschaften müssen dagegen vertikale Lösungen finden, etwa stärkere hierarchische Kontrolle, mehr Steuern, mehr Bürokratie, größere Heere oder stärkere Begünstigung von Eliten. Dadurch entsteht eine Spirale wachsender Komplexität und wachsender Komplexitätskosten. Wenn immer komplexere Problemlösungen sinkende Erträge bringen, kann ein gesellschaftlicher Kollaps nach Tainter zu einem Verschlankungsprozess führen.
Friedrich von Hayek beschreibt gesellschaftliche Komplexität als Ergebnis von selbstorganisierten, emergenten sozialen Prozessen und bewusstem gesellschaftlichem Entwurf. Diese Verbindung nannte er „erweiterte Ordnung des menschlichen Zusammenwirkens“.
In Organisationen steigt Komplexität mit funktionaler Differenzierung, Arbeitsteilung, Wachstum, Spezialisierung, Professionalisierung und Dezentralisierung. Zu viel unkontrollierte Komplexität kann Effizienz mindern, Innovationen hemmen, Ressourcen in Bürokratie binden und Kosten erhöhen. Zu wenig Komplexität im Verhältnis zur Umwelt kann ebenfalls zu Funktionsdefiziten führen. Die Bildung von Untersystemen reduziert zwar Teilkomplexität, erhöht aber zugleich die Gesamtkomplexität der Organisation.
Wissenschaft, Technik und Informatik
Komplexität wird in vielen Wissenschaften untersucht. In der Mathematik ist die Analyse von Komplexität Aufgabe der Komplexitätstheorie beziehungsweise Systemtheorie, wobei dies von der Komplexitätstheorie der Informatik zu unterscheiden ist. Die kombinatorische Spieltheorie misst Spiel-Komplexität unter anderem mit Zustandsraum-Komplexität, Spielbaumgröße, Entscheidungs-Komplexität, Spielbaum-Komplexität und Rechenaufwand.
In der theoretischen Informatik beschreibt Komplexitätstheorie den Ressourcenaufwand, der für die algorithmische Behandlung bestimmter Probleme nötig ist. Komplexität ist dort groß, wenn sehr viele und insgesamt sehr komplizierte Details verarbeitet werden müssen.
In der Technik hat die Komplexität technischer Produkte durch Fortschritt stark zugenommen, besonders durch elektronische Steuergeräte. In einem Fahrzeug sind heute bis zu 50 Steuergeräte eingebaut, die vernetzt sind und miteinander kommunizieren. Dadurch steigen auch die Komplexität der technischen Dokumentation sowie der Produktionsplanung und Produktionssteuerung.
Bei großtechnischen Systemen zeigt Charles Perrow, dass zusätzliche Sicherheitstechnik Risiken nicht immer einfach verringert. An Beispielen wie Radar und Kernkraftwerken beschreibt er, dass Nachrüstungen die Komplexität erhöhen und unkontrollierbare Interaktionen bei enger Kopplung fördern können. Bei der frühen Einführung des Radars führten Ausweichreaktionen im Schiffsverkehr zu noch unvorhersehbareren Schiffsbewegungen.
