《系统之美》笔记

引言
当今世界持续快速地变化发展,而且日益复杂,系统思考将有助于我们发现问题的根本原因,看到多种可能性,从而让我们更好的管理、适应复杂性挑战,把握新的机会。
第一部分    系统的结构和行为
第一章    系统之基础
对于任何一个系统来说,整体大于部分之和。
系统定义:任何一个系统都包括三个构成要件: 要素、连接、功能或目标。
非系统定义:没有任何内在连接或功能的随机组合体。
从关注要素到透视游戏规则
要素并不一定是有形的事物,一些无形的事物也可以是系统的要素。 比如个人的荣誉,个人能力。
为了深入的研究一个系统,我们要透视整个系统,不要仅仅纠结于个别的组成和要素,更要深入研究系统内外部的关系、系统的功能和目标。
几乎每一个系统都有一个重要的目标,那就是确保自我永存。
而一个成功的系统,应该能够实现个体目标和系统总目标的一致性。
三大构成要件对系统的影响:
  • 改变要素对系统的影响最小(更换球队成员)
  • 改变系统中的内在连接,会让系统发生显著的变化(球队成员对彼此从非常信任到完全丧失信心)
  • 目标的变化会极大地改变一个系统,即使其中的要素和内在连接都保持不变(球队比赛的目的是从赢球到输球)
理解系统行为的动态性
存量定义:在任何时刻都能观察、感知、计数和测量的系统要素。
流量定义:一段时间内改变的状况。
所有的模型,无论是心智模型还是数学模型,都是对现实世界的简化。
人类对存量和流量的关注度:存量 > 流入量 > 流出量
存量的变化需要时间,因为改变它的流量运作需要时间。即存量的变化一般比较缓慢,因此,存量可以在系统中起到延迟、缓存或减震器的作用(系统稳定性的根源所在)。
也由于存量的存在,流入量和流出量可以相互独立,并在一定的时期内不必保持平衡或一致。
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。反馈回路可能导致存量水平维持在某个范围内,也可能是存量增长或减少。(不是所有系统都有反馈回路)
反馈回路通常可以往两个方向运转。
因为种种原因,反馈有可能会失效。(反馈不清晰不完整,反馈太弱太慢,受到其他要素的限制)
反馈回路所传递的信息只能影响未来的行为,不能立即改变系统当前的行为。
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。
调节回路
调节回路定义:当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。
例子:一杯咖啡的温度与室温的关系
增强回路
增强回路定义:当反馈回路会强化系统原有的变化态势。
增强回路会导致指数增长,指数曲线的出现。
增强回路的典型代表:经济系统和人口系统
第二章    系统大观园
单存量系统:
系统1.1:一个存量、两个互相制衡的调节回路的系统
典型代表:温度调节器
在类似的系统中,流量的散失和补充过程是持续的、动态变化的、不能静止地看。
对于类似的系统,你必须考虑到所有重要的流量,否则系统的行为就可能让你大失所望。
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,使存量远离被取代回路的目标且无法自动回到动态平衡状态(振荡)。
系统1.2:一个存量、一个增强回路以及一个调节回路的系统
典型代表:人口和工业经济
主导地位定义:当一个回路相对于另外一些回路居于主导地位时,它对系统的行为就会产生更强的影响力。
虽然系统中有好几个相互矛盾的反馈回路同时运作,但只有那些居于主导地位的回路才能决定系统的行为。
该系统三种可能的行为:
  • 增长
  • 衰退
  • 稳定
通过系统分析,人们可以进行一系列情景测试,以便观察当各种驱动因素处于不同状况时,系统状况如何。
动态系统分析的目的通常不是预测会发生什么情况,而是探究在各种驱动因素处于不同状况时,可能会发生什么。
模型的价值不取决于它的驱动情景是否真实,而取决于它是否能够反映真实的行为模式。
具有相似反馈结构的系统,也会产生相似的动态行为,即使这些系统的外部表现时完全不同的。
例如,虽然人口和工业经济系统表面上差异很大,但它们的行为模式却基本相似:可以自我更新,以指数级方式增长,都会逐渐老化和衰亡。之所以如此,是因为它们有相似的系统结构。
同样,咖啡杯的冷却与房间室温的降低、放射性物质的衰变、人口或工业经济系统的老化和衰亡也基本相似,这些都是调节回路作用的结果。
系统1.3:含有时间延迟的系统
典型代表:库存
延迟:
  • 感知延迟,这与人们的主观认识有关
  • 反应延迟
  • 交货延迟
调节回路上的时间延迟很可能导致系统的振荡。
在系统中,时间延迟时普遍存在的,而且它们对系统行为有很强的影响。改变系统中的延迟可能使系统更容易被管理,也可能完全相反。
如果我们不知道延迟在哪儿、时间多长,我们就不可能真正理解系统的动态行为。
工业经济的库存是一个非常庞大的系统,不同工业部门之间的相互联系,经由各种延迟互相影响,推动彼此的振荡,并被各种乘数效应和投机因素所放大,这是商业周期形成的主要原因。
双存量系统
系统2.1    一个可再生性存量受到另外一个不可再生性存量约束的系统
典型代表:石油经济
任何物理的、成长的系统,或早或晚都会受到某种形式的制约。这些对成长的限制有可能是临时的,也可能是永久性的。
在现实环境中,受限制的成长是非常普遍的,以至于系统思考专家将其当成一种“基本模型”,命名为“成长上线”(limits to growth)。
系统基模定义:一些常见的系统结构,可以导致人们熟悉的一些行为模式。
依靠不可再生能源的经济体系
根据资源耗尽的动态行为特性,初级资源存量越大,新的发现就越多,驱动成长的增强回路相对于限制性的调节回路的影响力越强,导致资本存量越高,开发效率越快;然而,一旦生产高峰过去,经济衰退也开始得更早,速度越快,而且幅度越大。
系统2.2:有两个可再生性存量的系统
典型代表:渔业经济
渔业模型收到三种非线性关系的影响:价格,再生率,单位资本的收益。
正常情况下,资本存量和资源存量间的调节回路会使船队和渔业资源之间达到平衡。
然而,只要对单位资本产出做很小的调整,改变其控制的调节回路的力量,就能产生显著的差异。(捕鱼技术改进给系统带来振荡)
但是,如果捕捞量过度,超过再生率,将会造成资源的枯竭。(相当于回到了依赖不可再生能源的系统架构)
可再生资源系统的行为模式:
  • 过度开发,然后逐渐适应、调整至相对稳定的平衡状态,并长期保持。
  • 过度开发,超出了均衡状态,之后上下振荡。
  • 过度开发,之后导致资源的枯竭,产业崩溃。
两个影响因素:
  • 关键转折点是否被突破
  • 在资源逐渐衰减的过程中,抑制资源增长的调节回路的力度。
第一章    总结:
对于所有复杂的系统来说,判断系统未来行为走势的诀窍在于,了解什么样的系统结构包含哪些可能的行为,以及什么状况或条件可以触发这些行为。

第二部分    系统思考与我们
第三章    系统之美    系统的3大特征
  • 适应力
  • 自组织
  • 层次性
适应力
系统之所以有适应力,是因为系统的内部结构存在很多相互影响的反馈回路。
如果一组反馈回路,可以修复或重建反馈回路,系统的适应力就比较强,可称为“元适应力”(meta-resilience)。
由具有更高适应力的反馈回路组成的“元元适应力”(metameta-resiliense),往往具有更加复杂的系统结构,有更强的复原能力,可以学习、创造、设计和进化。
有适应力的系统可能是经常动态变化的;相反,一直保持恒定的系统恰恰是不具备适应力的。
因此,区分静态的稳定和适应力是非常重要的。
自组织
系统所具备的这种使其自身结构更为复杂化的能力,被称为“自组织”(self-organization)。
自组织特性会产生出异质性和不可预测性:系统也有可能演变成全新的结构,发展出全新的行为模式。
自组织作为有机系统的一个基本特性,对于大部分冲击力都有一定的免疫力。
层次性
在新结构不断产生、复杂性逐渐增加的过程中,自组织系统经常生成一定的层级或层次性。
人体 -> 器官 -> 组织 -> 细胞
系统和子系统的这种包含和生成关系,被称为层次性。
在具有层次性的系统中,各个子系统内部的的联系要多于并强于子系统之间的联系。(班级同学之间的关系 > 年级同学之间的关系)
如果层次中每个层次内部和层次之间的信息连接设计合理的话,反馈延迟就会大大减少,没有哪个层次会产生信息过载。这样,系统的运作效率和适应力就得以提高。
两种情况:
系统的层次过低:某个子系统的目的而非整个系统的目的占了上风,将牺牲整个系统的运作成本去实现某个子系统的目标,我们称这样的行为结果为“次优化”。
系统的层次过高:即太多的中央控制。例如,大脑直接控制身体的每一个细胞,导致细胞不能自我维持其功能,整个有机体就会死亡。
要想让系统高效地运作,层次结构必须很好地平衡整体系统和各个子系统的福利、自由与责任。
系统的层次性表明系统是自下而上进化的,上一层级的目的是服务于较低层级的目的的。层次性原本的目的是帮助各个子系统更好地做好其工作。
第四章    系统之奇    系统的6大障碍
为了在复杂的世界里自由遨游,你需要把注意力从短期事件上移开,看到更长期的行为,看到系统内在的结构;你需要清晰地界定系统的边界,以及“有限理性”;你需要考虑到各种限制性因素、非线性关系以及时间延迟。如果不能很好地兼顾系统的适应力、自组织和层次性等特征,你很可能会误读系统、不当干预或者错误设计。
  • 别被表象所迷惑
    • 如果把系统视为一个黑箱子,那么事件就是这个黑箱子时时刻刻的产出。
    • 系统的行为就是它的表现或绩效水平随时间变化的趋势,有可能增长、停滞、衰退、震荡、随机或进化。
    • 系统的长期趋势为我们理解潜在的系统结构提供了线索,而系统结构又是理解系统会发生什么以及为什么发生这些事情的关键,让我们不仅“知其然”,而且“知其所以然”。
      • 当遇到一个问题时,善于进行系统思考的人要做的第一件事,是寻找数据,了解系统的历史情况以及行为随时间变化的趋势图。
      • 系统结构是各种存量、流量和反馈回路的相互关联预作用。系统结构是行为的根源,而系统行为体现为随时间而发生的一系列事件。
    • 系统思考需要反复审视结构和行为,善于系统思考得人会将二者联系起来,理解是事件、行为以及结构之间的关系。
股市里,每天的股评,很多都是就事论事的分析。
>美元下跌
>股利攀升
>某党派获胜
>国家战争
这些分析是对过去的总结,不能预测明天会发生的事情,也不能让你改变正在发生的系统行为。
相对于事件层面的分析,大多数经济分析都会更进一步,到达行为层面。
>一些计量经济学模型以复杂的方程式,来发掘和表示收入、储蓄、投资、政府开支、利率、产出以及其他变量的历史趋势和它们之间的统计关系。
经济学家喜欢追踪变量(系统最快表现出来的变化)的行为,也过分强调了系统的流量,而对存量关注不足。
    • 在任何一个流量与其他流量之间都没有稳定的关系。
      • 在室温调节的例子里,流入和流出会有一定的关联,是因为它们都受同一个存量的控制。
      • 如果用公式去预测明天的室温,有一个前提条件:系统没有发生变化或障碍。
      • 如果主人请你把屋子弄暖和一些,或者室内温度突然下降,或者希望你用最少的燃料去维持同样的温度,那么行为层面的分析就很难奏效了。你不得不去发掘系统结构。
      • 因此基于行为的计量经济学模型在预测短期走势时很有效,但是在做长期预测时表现很差。
    • 我们太沉迷于系统产生出来的事件,却很少关注系统行为的历史,一不善于从后者中发现线索,去揭示潜在的系统结构。
    • 系统结构才是系统行为与事件产生和演进的根源所在。
  • 在非线性的世界里,不要用线性的思维模式
    • 世界上到处都是非线性关系。
    • 理解非线性是非常重要的,不仅因为它们有悖于我们对行动与结果之间关系的正常预期,更重要的是,它们改变了反馈回路的相对力量对比,有可能使系统从一种行为模式跳转到另外一种。
    • 非线性关系是发生“主导地位转换”的主要原因。
云杉色卷蛾、冷杉和杀虫剂
系统中的很多关系是非线性的,它们的相对优势变化与存量的变化是不成比例的。反馈系统中的非线性关系导致不同回路之间主导地位的转换,也相应地引起系统行为的复杂变化。
  • 恰当地划定边界
    • 所谓的边界,只是人为的区分,是人们出于观察、思考、理解、表达、交流等方面的需要,而在心理上设定的或社会上一般公认的虚拟边界。
      边界上的无序、混杂,成为了多样化和创造力的根源。
    • 如果我们试着去理解某一件事,就必须将其简化,这就意味着设定边界。
      -> 如何划定系统的边界,取决于你的分析目的,也就是我们想问的问题。
  • 看清各种限制因素
    • 最小因子定律
 工业生产 -> 资本、劳动力、能源、原材料、土地、水、技术、信用、保险、客户、管理、公共基础设施以及政府服务(比如治安、消防、教育、医疗卫生等)、员工和客户的家庭和社区、稳定且健康的生态系统,供应或者支持各种原材料、生产因素,吸纳或处理生产中的废弃物等
一小片土地上种植谷物 -> 阳光、空气、水、氮、磷、钾、各种微生物、松软肥沃的土壤以及有机质、控制野草和昆虫的一些系统或机制、保护其免受工业生产废弃物伤害的措施
    • 在给定的一段时间内,对于系统来说,最重要的一项输入是限制或约束力度最大的那个因素。
      当一种因素的制约被解除,成长就开始启动,而成长本身会改变各种限制因素之间的强弱对比,因此,相对最为稀缺的一种因素开始逐渐发挥作用。
      没有任何物质实体可以永远成长 -> 任何成长都存在限制,有些限制是自发的;而有些则是系统施加的。从根本上讲,关键不是追求持续成长,而是选择在哪些因素的限制之下维持生存。
  • 无所不在的时间延迟
    • 一项延迟是否显著取决于你试图理解的频率出于哪一档 -> 长期延迟还是短期延迟 => 人口规划、经济预测 还是 数周的延迟。
    • 当反馈回路中存在较长的时间延迟时,具备一定的预见性时必不可少的。如果缺乏预见性,等到一个问题已经很明显了才采取行动,将会错过解决问题的重要时机。
  • 有限理性
    • 有限理性意味着,人们会基于其掌握的信息制定理性的决策,但是由于人们掌握的信息通常是有限的、不完整的,尤其是对于系统中相隔较远或不熟悉的部分,由此导致他们的决策往往并非整体最优。
      -> 系统中每个角色的有限理性可能无法产生促进系统整体福利的决策。
    • 要想改变行为,首先要跳出你所在系统中固有的位置,抛弃当时观察到的有限的信息,力求看到系统的整体的状况 -> 从一个更广阔的视角来看,可以重构信息流、目标、激励或限制因素,从而使分割的、有限的、理性的行动累加起来,产生每一个人都期盼的结果。
荷兰房屋电表 <- 尽管存在有限理性,只要系统的结构设计得很精致,仍然可以再合适的时间、合适的地点做出合适的反馈,维持着适当的功能。
  • 受到信息、动机、抑制因素、目标、压力以及对其他角色的限制等因素影响,系统中的每一个角色都存在有限理性,这可能会产生促进系统整体福利的决策。如果不能,即使在同一个系统中放进新的角色,也不会改善系统的表现。要想有所变化,就必须对系统的结构进行重新设计,改进信息、动机、抑制因素、目标、压力以及对某些特定角色的限制等。
第五章    系统之危与机    系统的8大陷阱与对策
第三部分    改变系统
第六章    系统之杠杆点    系统的12大变革方式
第七章    与系统共舞    系统的15大生存法则

 


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