系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為

系統(tǒng)三要素

任何一個系統(tǒng)都包括三種構(gòu)成要件:要素、連接、功能或目標(biāo)

應(yīng)該研究那些把要素整合在一起的關(guān)系。

通過實際行為推斷出系統(tǒng)的目標(biāo)——仔細(xì)地觀察一段時間,看看系統(tǒng)有哪些行為。

系統(tǒng)中嵌套著系統(tǒng),所以目標(biāo)中還會有其他目標(biāo)。
一個成功的系統(tǒng),應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)個體目標(biāo)和系統(tǒng)總目標(biāo)的一致性。

系統(tǒng)三要素的關(guān)系:

一般來說,系統(tǒng)中最不明顯的部分,即功能或目標(biāo),才是系統(tǒng)行為最關(guān)鍵的決定因素,目標(biāo)的變化會極大地改變一個系統(tǒng),即使其中的要素和內(nèi)在連接都保持不變。
內(nèi)在連接也是至關(guān)重要的,因為改變了要素之間的連接,通常會改變系統(tǒng)的行為會讓系統(tǒng)發(fā)生顯著的變化。
盡管要素是我們最容易注意到的系統(tǒng)部分,但它對于定義系統(tǒng)的特點通常是最不重要的——除非是某個要素的改變也能導(dǎo)致連接或目標(biāo)的改變。

存量與流量

“存量”是所有系統(tǒng)的基礎(chǔ)。所謂存量,是指在任何時刻都能觀察、感知、計數(shù)和測量的系統(tǒng)要素。存量不一定非得是物質(zhì)的。存量是對系統(tǒng)中變化量的一種歷史記錄。

存量會隨著時間的變化而不斷改變,使其發(fā)生變化的就是“流量”。所謂流量,是一段時間內(nèi)改變的狀況。

存量—流量圖
行為模式圖

所有模型、系統(tǒng)圖,不管其繁簡程度如何,都是對現(xiàn)實世界的簡化;
我們每個人都在以不同的復(fù)雜或簡化程度來看待這個世界。

存量的變化需要時間,因為改變它的流量運作需要時間。
在系統(tǒng)中,由于存量變化緩慢而產(chǎn)生的時間滯后可能會導(dǎo)致一些問題,與此同時,它們也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的根源所在。
存量變化緩慢所產(chǎn)生的時間滯后,讓人們有了一定的余地去調(diào)整、嘗試一些做法,并根據(jù)反饋來修訂那些不奏效的政策。
由于存量的存在,流入量和流出量可以相互獨立,并在一定時期內(nèi)不必保持平衡或一致。

反饋回路

長期保持一致的行為模式是反饋回路存在的首要線索。
當(dāng)某一個存量的變化影響到與其相關(guān)的流入量或流出量時,反饋回路就形成了。

在任何一種情況之下,只要存量本身的規(guī)模發(fā)生了改變,與之相關(guān)的流入量或流出量也會隨之而變。

不是所有系統(tǒng)都有反饋回路。

調(diào)節(jié)回路(balancing feedback loop,“保持平衡的回路”)

“調(diào)節(jié)回路”具有保持存量穩(wěn)定、趨向一個目標(biāo)進行調(diào)節(jié)或校正的作用。

在系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)回路是保持平衡或達(dá)到特定目標(biāo)的結(jié)構(gòu),也是穩(wěn)定性和抵制變革的根源。

反饋是系統(tǒng)中各種要素之間的相互聯(lián)系,是構(gòu)成系統(tǒng)的信息要件。因為種種原因,反饋有可能會失效。

增強回路(reinforcing feedback loop,“不斷強化的回路”)

增強回路會強化系統(tǒng)原有的變化態(tài)勢。隨著時間的變化,增強回路會導(dǎo)致指數(shù)級增長或者加速崩潰。當(dāng)系統(tǒng)中的存量具有自我強化或復(fù)制的能力時,你就能找到推動其增長的增強回路。

對于指數(shù)級增長來說,存量翻倍所花費的時間,約等于70除以增長率(以百分?jǐn)?shù)來表示)。

一個存量、兩個相互制衡的調(diào)節(jié)回路的系統(tǒng)

由反饋回路所傳遞的信息只能影響未來的行為,不能立即改變系統(tǒng)當(dāng)前的行為。
這意味著在行為與結(jié)果響應(yīng)之間經(jīng)常會有時間延遲。

在類似的系統(tǒng)中,流量的散失和補充過程是持續(xù)的、動態(tài)變化的,不能靜止地看。

每一個調(diào)節(jié)回路都有它的轉(zhuǎn)折點,此時其他回路會取代該回路而居于主導(dǎo)地位,使存量遠(yuǎn)離它的目標(biāo)且無法自動回到動態(tài)平衡狀態(tài)。

一個存量、一個增強回路以及一個調(diào)節(jié)回路的系統(tǒng)

“主導(dǎo)地位轉(zhuǎn)換”:當(dāng)一個回路相對于另外一些回路居于主導(dǎo)地位時,它對系統(tǒng)的行為就會產(chǎn)生更強的影響力。雖然系統(tǒng)中經(jīng)常有好幾個相互矛盾的反饋回路同時在運作,但只有那些居于主導(dǎo)地位的回路才能決定系統(tǒng)的行為。

你可以通過減小流出量的速率或者加大流入量的速率,來使存量增長。

具有相似反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),也會產(chǎn)生相似的動態(tài)行為,即使這些系統(tǒng)的外部表現(xiàn)是完全不同的。

測試模型價值的問題

  1. 各種驅(qū)動因素會不會以這種方式發(fā)揮作用?
  2. 如果驅(qū)動因素這樣發(fā)揮作用,系統(tǒng)將以何種方式應(yīng)對?
  3. 影響各種驅(qū)動因素的又是什么?

含有時間延遲的系統(tǒng)

在系統(tǒng)中,時間延遲是普遍存在的,而且它們對系統(tǒng)行為有很強的影響。改變一個延遲的長短,可能會導(dǎo)致系統(tǒng)行為的很大變化,也可能不會,這取決于該延遲的類型以及與其他延遲相比的相對時間長短。

如果我們不知道延遲在哪兒、時間多長,我們就不可能真正理解系統(tǒng)的動態(tài)行為。

一個可再生性存量受到另外一個不可再生性存量約束的系統(tǒng)

任何物理的、成長的系統(tǒng),或早或晚都會受到某種形式的制約。這些限制因素通常以調(diào)節(jié)回路的形式存在,在某些條件下,這些調(diào)節(jié)回路會取代驅(qū)動成長的增強回路成為主導(dǎo)性回路,要么是提高流出量,要么是減少流入量,從而阻礙系統(tǒng)的進一步成長。

在現(xiàn)實環(huán)境中,受限制的成長是非常普遍的,以至于系統(tǒng)思考專家將其當(dāng)成一種“基本模型”(也可稱為“系統(tǒng)基?!?,簡稱“基模”),命名為“成長上限”(limits-to-growth)。所謂“系統(tǒng)基模”,指的是一些常見的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以導(dǎo)致人們熟悉的一些行為模式。

當(dāng)一個變量以指數(shù)級形式逼近一項約束或限制時,其接近限制的時間會出乎意料地短。

有兩個可再生性存量的系統(tǒng)

對于所有復(fù)雜的系統(tǒng)來說,判斷系統(tǒng)未來行為走勢的訣竅在于,了解什么樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含哪些可能的行為,以及什么狀況或條件可以觸發(fā)這些行為。
換句話說,如有可能,我們可以調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)條件,從而減少破壞性行為發(fā)生的概率,增加有利行為出現(xiàn)的概率。

實際會出現(xiàn)哪種結(jié)果,取決于兩方面:

  1. 關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點是否被突破。

    一旦關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點被突破,資源的種群數(shù)量實現(xiàn)再生的能力就會被破壞;

  2. 在資源逐漸衰減的過程中,抑制投資增長的調(diào)節(jié)回路的力度。

    如果該調(diào)節(jié)回路可以在關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點到來之前,快速起作用,控制資本的增長,那么整個系統(tǒng)就能平滑地達(dá)到均衡狀態(tài);
    如果該回路速度比較慢,不足夠有效,系統(tǒng)就會振蕩;
    如果該回路非常弱,或者起作用的速度很慢,這樣一來,即使資源已經(jīng)降低到難以再生的水平,但資本仍在持續(xù)增長,最終的結(jié)果是,該資源和產(chǎn)業(yè)都將崩潰。


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