系统性思维 系统之美 1
引言
用图胜于文字
字、词和句子必须以线性的方式、按照逻辑顺序,一个一个地蹦出来;而系统则是一个整体,同时发生和并存,它们相互连接,不只是单向、线性的关系,而是同时存在多个方向上的多种连接。 因此,描述系统时图表胜于文字,因为你一眼便可以看到整个图表,包括它所有的构成部分以及它们是如何相互连接的。
杠杆点
系统思考研究者有时将这些常见的、会引发特定行为的系统结构称为“系统基模”(archetypes);而我在准备撰写本书时,将其称为“系统的陷阱”,后来我又加上“对策”二字,称其为“系统的陷阱与对策”,因为这些基本模型既是一些顽固、棘手和潜在危害性极大的问题的根源,也是实现有效行为改变的“杠杆点”。只要懂得系统原理,就可以在恰当的地方施加干预措施,从而获得期望的转变。
第一部分
第一章 系统 要素、连接、功能或目标
总体大于部分之和
对于一个系统来说,整体大于部分之和。任何一个系统都包括三种构成要件:要素、连接、功能或目标。它具有适应性、动态性、目的性,并可以自组织、自我保护与演进。可见,系统既有外在的整体性,也有一套内在的机制来保持其整体性。系统会产生各种变化,对各种事件做出反应,对各种错误或不足进行修补、改善和调整,以实现其目标,并生机勃勃地生存下去,尽管很多系统本身可能是由各种无生命的要素构成的。系统可以自组织,并且常能通过局部的瓦解来进行自我修复;它们具有很强的适应性,很多系统还可以自我进化、演变,生成另外一些全新的系统。
因为具备适应性和动态性,可以面向不同的外部环境做出调整。这就是系统。也是之所以总体能大于局部的原因,能够自我进化的原因。
从探究要素到透视游戏规则
要素不止是一些有型的,一些无形的也是系统的要素,
要从研究所有要素的工作中转向为研究要素之间的内在联系。探寻系统内在的连接关系。
系统之间的连接关系除了物质流以外很多都是信息流。信息使系统整合起来,对系统运作产生重要影响。信息流不容易跟踪和观察,可以通过观察系统的行为来进行(像不像面向对象?)只有通过分析系统的运作,我们才有可能明确地表述出系统的功能或目标。要想推断出系统的目标,最好的方法就是仔细地观察一段时间,看看系统有哪些行为。如果一只青蛙向右转捉住了一只苍蝇,然后向左转又捉住了另一只苍蝇,接着又向后转捉住了第三只苍蝇,那么我们就可以判断出青蛙的目的并非是向左、向右或向后转身,而是为了捕捉苍蝇。
功能一次更多的是描述非人类系统,目标是人类系统的说明词语。
一个系统中,每个个体都拥有合理的目标。但是构成一个系统后在相互影响的作用下,很可能会在系统范围有一些衍生的不良后果出现。但是要看见系统的总体目标,总目标是否和个体的目标保持一致。
系统中最不明显的是系统的功能或目标。这确是系统行为最关键的决定要素。内在连接也是至关重要的,因为改变了要素之间的连接,通常会改变系统的行为;尽管要素是我们最容易注意到的系统部分,但它对于定义系统的特点通常是最不重要的——除非是某个要素的改变也能导致连接或目标的改变。
理解系统行为的动态性
存量:当前可以进行观察、感知、计数、测量的系统数据,是系统运行过程的累计记录。
使存量发生变化的就是流量。
如上图,存量是方框图。流量是带阀门的线。
无论是心智模型还是数学模型,都是对现实世界的简化。借助这些模型,我们可以了解系统所有可能的动态变化。由此,你可以推断出几项重要的原则,它们同样适用于其他更为复杂的动态系统:
●只要所有流入量的总和超过了流出量的总和,存量的水平就会上升。
●只要所有流出量的总和超过了流入量的总和,存量的水平就会下降。
●如果所有流出量的总和与流入量的总和相等,存量的水平将保持不变;
事实上,无论在任何情况下,当系统的流入量和流出量相同时,系统就处于动态平衡的状态。人类的大脑似乎更加容易关注存量,而不是流量。更进一步地说,当我们关注流量时,我们更容易倾向于关注流入量,而不是流出量。因此,我们有时候会忽视这样一个事实:如果要灌满浴缸,不能只是提高流入速率,还需要降低流出速率。
人们可以大幅的改变流量,但是很难短时间内改变存量。这是因为存量内部有自己的内在动能。即使将流出量调整为最大,存量的清空也需要一定的时间。它们可能表现为延迟、欠货、缓存、压舱物以及系统中动量的源泉等。存量,尤其是比较大的存量,在应对变化时,只能通过逐步的增加或释放来实现,即使对于突然的变化也是如此。
这是一个关键点,是理解各种系统行为为什么如此运作的一把钥匙。人们经常容易忽视存量的内在动量。存量的缓慢变化可以起到缓存、减震、缓冲等作用。存量的变化速度决定了系统动态变化速度。
存量的缓慢变化是系统保持稳定的根源,任何对系统的改造都会由于存量的存在而不会一下就发生作用。要避免拔苗助长,要尽可能顺势而为。
存量很直观的例子,像是商品仓库用于存放成品,水库用于储水,银行用于存钱。
存量的存在是影响决策的一个依据,就像存量过高会减少生产。这个特别像最近几年养猪的情况。
反馈 系统是如何运作的
长期保持一致的行为模式是反馈回路存在的首要线索。
当某一个存量的变化影响到与其相关的流入量或流出量时,反馈回路就形成了。
一个反馈回路就是一条闭合的因果关系链,从某一个存量出发,并根据存量当时的状况,经过一系列决策、规则、物理法则或者行动,影响到与存量相关的流量,继而又反过来改变了存量。
一个系统内的反馈回路会有多个。反馈回路可能导致存量水平维持在某一个范围内,也可能使存量增长或减少。在任何一种情况之下,只要存量本身的规模发生了改变,与之相关的流入量或流出量也会随之而变。不管是谁或怎样监控存量的水平,一旦存量水平有变化,系统就会启动一个修正的过程,调节流入量或流出量的速度(也有可能同时调整二者),从而改变存量的水平。这又会产生一个反馈信号,再次启动一个控制行动,从而形成一系列连锁反应,
反馈机制的存在并不一定意味着它可以很好地起作用。有时候,相对于外部变化或影响而言,如果这些反馈机制不够强大,它就无法将存量水平引导至期望的状态,系统就会失效或被改变。
反馈其实是系统中各种要素之间的相互联系,是构成系统的信息要件。
因为种种原因,反馈有可能会失效。
调节回路 自动洄游的鱼
是一种目的为保持存量数量稳定不变的反馈回路。
反馈回路具有保持存量稳定、趋向一个目标进行调节或校正的作用,
当系统中存在调节回路时,面对各种变化,它都会采取措施,消除这些变化对系统的影响,使存量保持在某一个目标值或可接受的范围之内,系统行为会因此表现出“寻的”或“动态平衡”的特征。无论你是想让存量水平升高或降低,调节回路都会想方设法,将其拉回到预期状态或设定的范围之内。
调节回路是稳定性和抵制变革的根源。
增强回路
不断放大、增强原有的态势,自我复制。良性继续良性。恶性更加恶性。富者愈富。
在不加干预的情况下,增强回路就是个死循环。需要调整的是将增强放置在良性循环里。
增强回路是自我强化的,随着时间会导致系统存量指数级增长或者加速崩溃。
经常遇见增强回路的人就会了解,指数型增长关系中,存量翻倍的计算公式为:70 除以年增长率。
第二章 两类系统
单存量系统
这类系统的特点是:一个存量,两个相互制衡的调节回路。
室温系统,有两条回路。一条是加热回路,一条是散热回路。两条回路同时发生作用的结果,是室温如下方式般变化:
即使室温设定为 18 度,均衡条件下的温度会比 18 度略低。这是因为不止有加温调节回咯,还有向室外散热调节回路。在这样的系统中,对于不同调节回路的速度和效果的调节才是最关键的。例如上述场景,加强房屋保温的作用大于使用大火炉的作用。
一个存量,两个相互制衡的调节回路的例子: 商店的库存,企业的预留资金、体育运动时的运动员体力水平。
反馈回路只能影响到未来,因为存在延时。只能修改未来的行为,不能对当前的行为发生作用。
在一个由存量系统发挥作用的系统里,设定目标时,要考虑补偿对存量系统有重要影响的流入和流出回路,不然会超过或低于存量的目标值。与上述的系统类似的系统中必须要考虑系统的重要流量。否则系统会出现预想不到的结果。
每一个调节回路都有它的转折点,此时其他回路会取代该回路而居于主导地位,使存量远离它的目标且无法自动回到动态平衡状态。
调节回路上的时间延迟很可能导致系统的震荡。
具有相似反馈结构的系统,也将产生相似的动态行为。
调解回路的延迟会导致系统震荡。好心办坏事,越干预越恶化,处于好意的干预结果往往事与愿违。而且动作越大,影响越强,违背直觉出乎意料。延迟的长短,可能会导致系统行为的很大变化,也可能不会。取决于延迟的类型以及相对时间长短。
【总结】
动物园是个典型的系统问题:大概具备了一定比例的要素,但是完全隔离了要素之间的连接,将熊和牛之间的隔离开来。所以动物园只是动物集合,而不是自然界的系统。
系统的动态变化受流入量和流出量的影响而动态发生。而存量是起到缓存的作用--也称为存量的内在动量,让系统的变化能缓慢的发生改变,本质是维系系统的稳定性。系统内存在多种根据存量刺激流入量和流出量变化的回路,这种回路称为反馈回路。多数系统內反馈回路存在多条,个别系统不存在反馈回路。反馈回路的起点是存量,这也是存量的内在动量发生作用的根本点。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【张老蔫】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/254c219e9ab3503db9038d527】。文章转载请联系作者。
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