【每周一本书】94 系统之美

系统是一组相互连接的事物,在一定时间内,以特定的行为模式相互影响。比如我们的人体,大脑控制四肢,四肢将感觉信号传给大脑判断。系统对外力影响的反馈方式就是系统的特征。

通常来说,系统都很复杂,在很大程度上,系统自身就能产生一系列相关的行为。对于一个系统来说,某个外部事件可能引发某些行为,而同一个事件之于另外一个系统的结果就可能完全不同。国家财政陷入困境,有的国家会选择减税,有的国家却恰恰走了相反的路子,加税。

系统特点

总体大于部分之和

系统不仅仅是一些事物的简单集合,而是一个由一组相互连接的要素构成的、能够实现某个目标的整体。任何一个系统都包括三种构成要件:要素、连接、功能或目标。

一支足球队的要素包括球员、教练、场地和足球等;它们之间通过游戏规则、教练指导、球员技能、球员之间的交流以及物理法则等产生连接;而球队的目标是赢球、娱乐、锻炼或赚钱等。

系统中的很多相互连接是通过信息流进行运作的

系统中的某些连接是实实在在的物质流,例如树干中的水分,还有很多连接是信息流,也就是系统中影响决策和行动的各种信号。

系统中最不明显的部分是它的功能或目标,而这常常是系统行为最为关键的决定因素

系统的目标不一定符合人们的初衷,或系统中某个个体的意愿。在很多情况下,系统中各个要素的目标是不一致的,并都会或多或少地对系统整体行为产生影响。最后,系统所呈现出来的结果很有可能事与愿违,谁都不满意,谁都不愿意看到。

系统结构决定系统行为(结构影响行为)。系统行为是系统随着时间流逝展现出来的一系列事件。

术语

存量/流量

存量是对系统中变化量的一种历史记录。存量会随着时间的变化而不断改变,使其发生变化的就是“流量”。所谓流量,是一段时间内改变的状况。

动态平衡

  • 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。

存量的变化一般比较缓慢,即使在流入量或流出量突然改变的情况下,也是如此。因此,存量可以在系统中起到延迟、缓存或减震器的作用。

反馈回路

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。

假设现在你的存款账户中可用现金(存量)很少,你可能会因为压力而去做更多的工作、赚更多的钱。这些钱会作为流量,进入你的银行账户,这样就可以提高可用现金存量的水平,达到让你满意的程度。

调节回路

调节回路的作用是使存量的水平保持稳定,
“使存量的水平保持稳定”,并不是说存量的水平要完全精确地保持在某一个固定的数值上,而是说保持在一个可接受的范围之内。

洗澡时调节水温就是一个很好的例子,并不是说要保证水温在某一个特定温度,而是在一个体感舒适的范围即可。

增强回路

增强回路是自我强化的。随着时间的变化,增强回路会导致指数级增长或者加速崩溃。当系统中的存量具有自我强化或复制的能力时,你就能找到推动其增长的增强回路。

两个人发生了争执,你骂我一句,我会骂一句,你揍我一拳,我踢你一脚,导致前者更大力度地反击……就这样,冲突不断升级。

系统特征

一个高效运作的系统,必然含有以下三个特征中的一个或几个:适应力、自组织和层次性。

适应力

系统之所以会有适应力,是因为系统内部结构存在很多相互影响的反馈回路,正是这些回路相互支撑,即使在系统遭受巨大的扰动时,仍然能够以多种不同的方式使系统恢复至原有状态。

但是,适应力总是有限度的。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。

人体可以抵御成千上万种病毒、细菌等有害物质的入侵,可以适应各种不同的温度以及差异很大的食物,但是,这不是无限的,至少从现在看来,任何人或器官最终都难逃死亡的宿命。

自组织

系统所具备的使其自身结构更为复杂化的能力,被称为自组织。

单个受精卵经过不断生长、分化,最终演化成一只青蛙、兔子或者人。

层次性

系统和子系统的这种包含和生成关系,被称为层次性。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。

你自身是一个家庭、一支球队或一个组织的一个子系统;而它们又是一个城镇或城市、国家的一个子系统,依此类推。

系统障碍

我们认为自己所知道的关于这个世界的任何东西都只是一个模型。虽然我们的模型与现实世界高度一致,但远未达到能完整地代表真实世界的程度。

别被表象所迷惑

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。我们沉迷于系统产生出来的事件,却很少关注系统行为的历史,也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。

每天晚上的股评,很多都是就事论事的分析:因为美元下跌,所以股市上涨了;或者利率上升了,两个国家发生了冲突等。这样的分析不能使你预测明天会发生什么,也不能让你改变系统的行为。

在非线性的世界里,不要用线性的思维模式

线性关系很容易理解:越多越好。线性系统有一个重要的模块化属性,即你可以把它们拆分成一个个部件,然后重新组装起来。非线性系统通常不可解,不能被拆分和拼装。变化的不确定性使得非线性关系难以被计算,但它也可以比线性系统产生出更为丰富多彩的行为。

随着道路上车流量的增加,车辆密度从零增长到一定限度时,汽车行驶速度会受到轻微的影响;然而,在超过这个限度之后,只要汽车密度再稍微增加一点儿,汽车行驶速度就会显著降低。之后,就会形成交通拥堵,汽车行驶速度会降到零。

恰当地划定边界

世界是普遍联系的,不存在孤立的系统。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。认识和把握系统的边界是一个很难的问题,因为在系统中,并不存在一个明确、清晰划定的边界,而是要我们根据自己的需求和实际情况去划定。

如果你想使流经你所居住城镇的一条河的河水变得清澈,你就不能把边界只划定在你所居住的城镇,必须把整条河都考虑进来,因为如果上游的污染源得不到有效治理,你的努力就将是徒劳的。同时,你要考虑的可能还包括河流两岸的土壤和地下水。当然,你可能无需考虑另外一个流域的问题,更不用考虑地球水循环问题。

看清各种限制因素

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。

对于每一个公司、新产品、技术、公司、城市、经济和人口等,都存在多重限制。你不仅需要知道有哪些限制因素,它们中的哪个或哪些起着主要作用,而且需要认识到,如果增长变缓或者约束变强,就说明起主导作用的限制因素正在发生改变。

无所不在的时间延迟

在系统中,每一个存量都是一个延迟,大部分流量也有延迟,包括运输延迟、感知延迟、处理延迟、成熟延迟等。

当在反馈回路中存在较长的时间延迟时,具备一定的预见性是必不可少的。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。

无论是植物的成长、森林的荫蔽,还是民主的发展,都需要时间。时间延迟决定了系统的反应速度有多快,达到目标的准确性,以及系统中信息传递的及时性。矫枉过正、振荡和崩溃也经常是由时间延迟所引起的。

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。

我们会以理性的方式尽力维护和扩大自身的利益,但是却只能基于自己所知道的信息进行思考。我们也极少看到自己面前存在的所有可能性,也通常不会预见到自己的行动对于整个系统的影响,甚至有可能选择性地忽略这种影响。

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,产生每个人都期盼的结果。

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