系統思考
PART 1 系統的結構和行為
第一章 系統基礎
總體大於部分之和
任何一個系統都包含三種構成要件:要素、連接、功能或目標。三者對系統的影響程度差異極大:
- 改變要素,對系統影響最小
- 改變內在連接,對系統影響巨大
- 改變功能或目標,對系統影響巨大
從關注要素到透視遊戲規則
成功的系統,其系統總目標與個體目標一致。
反之,系統的目標與子系統(或要素)的目標可能不一致,最後導致事與願違。
理解系統行為的動態性
模型的價值不取決於它驅動的情境是否真實,而是取決於它是否能夠反映真實的行為模式。
反饋:系統如何運作
存量的變化形成反饋迴路。
由反饋迴路所傳遞的資訊,只能影響未來的行為,不能立即改變系統當前的行為。
自動洄游的魚:調節迴路
調節迴路會趨向某個目標。它具有三項要素:
- 目標(例如:室溫)
- 檢測達到或偏離目標的監測設備(例如:溫度計)
- 反應機制(例如:加熱器)
脫韁的野馬:增強迴路
增強迴路會自我強化,驅動指數型的成長或崩潰。
時間延遲通常是造成系統震盪的主因。 改變系統中的延遲,可能使系統更容易讓人管理,也可能完全相反。
第二章 系統大觀園
單存量系統
- 系統 1.1:一個存量、兩個相互制衡的調節迴路。經典代表:溫度調節器
- 系統 1.2:一個存量、一個增強迴路與一個調節迴路。經典代表:人口與工業資本
- 系統 1.3:含有時間延遲的系統。經典代表:庫存
單一存量的主導性,也決定了系統的整體行為。
雙存量系統
- 系統 2.1:一個可再生性存量受到另一個不可再生性存量影響的系統。經典代表:石油經濟
- 系統 2.2:兩個可再生性存量的系統。經典代表:漁業經濟
當不可再生的存量耗竭時,不可避免地會走向衰退。
PART 2 第二部分 系統思考與我們
第三章 系統之美:系統的三大特徵
適應力(Resilience)
來自於迴路相互支撐與冗餘。
自組織(Self-organization)
系統能使其自身結構更為複雜化,會產生異質性和不可預測性。
- 〔補充〕科赫雪花:簡單的規則也可以產生複雜的自組織系統。
層次性(Hierarchy)
系統包含子系統,子系統又有它自己的子系統。
子系統內部的連結,多於且強於子系統之間的連結。
- 〔補充〕只有存在穩定的媒介形式,一些簡單的系統才能進化成複雜的系統。
第四章 系統之奇:系統的六大障礙
一、別被表象所迷惑
系統結構是行為的根源,而系統行為展現為隨時間而發生的一系列事件。
二、在非線性的世界裡,不要用線性的思維模式
三、恰當地劃定邊界
如果我們試著理解某一件事,就必須將其簡化,這意味著設定邊界。如何劃定系統邊界,取決於你的分析目的,也就是我們想問的問題。
四、看清各種限制因素
如果成長變緩或約束變強,就說明起主導作用的限制因素正在發生改變。
五、無所不在的時間延遲
改變延遲的長短,可以徹底改變系統的行為;同時,延遲也常常成為敏感的政策槓桿點。
六、有限理性
想要改變行為,首先要跳出你在系統中當時觀察到的有限資訊,力求看到系統的全貌。
第五章 系統的危險與機會:系統的八大陷阱與對策
一、政策阻力:治標不治本
各方行動者基於各自的有限理性,把同一個存量拉向不同的目標。
任何一方增強努力,將導致其他所有人的努力也得到加強。
如下圖:吸毒者要「越多越好」、警察要「越少越好」,相互拉扯下毒品數量維持「不多也不少」,問題並未真正解決。
graph LR
吸毒者 -->|越多越好| 毒品
警察 -->|越少越好| 毒品
毒品 -->|不多也不少| 吸毒者 - 普通解方 → 放棄無效政策
- 優良解方 → 協調各個子系統,使其目標一致
二、公地悲劇
資源的消耗與資源使用者數量的成長之間,反饋缺失或時間延遲太長。
- 對策:教育勸戒、將公共資源私有化、對公共資源進行管制(例如:十字路口的交通規則、計時收費的停車位、廣播波段)。
三、目標侵蝕(溫水煮青蛙)
感知到的系統狀態越差,期望就越低;期望越低,與現有狀態的差距就越小,從而採取更少的修正行為,系統狀態也越差。
當感知到績效水準下滑,目標也跟著相應下調。例如:「好吧,看來我們只能如此」、「跟去年一樣好就好」。
- 對策:保持絕對標準、不斷地與過去最佳標準對照。
四、競爭升級
一方的狀態取決於是否超越另一方,彼此你追我趕、不斷加碼。
- 良性例子:研發更快的電腦、治療愛滋病的方法
- 惡性例子:軍備競賽、競選的泥巴戰、價格戰
- 對策:降低系統狀態、主動讓步、引入新的迴路(談判)。
五、富者愈富:競爭排斥
贏家取得更多繼續取勝的資源,逐步把弱者排擠出局。
- 對策:多元化(開發新產品,不與競爭對手直接競爭)、反壟斷法、自組織、植入新的迴路以避免競爭者完全控制。
六、轉嫁負擔:上癮
包括上癮、依賴性、將負擔轉嫁給干預者。隨著系統對干預者的依賴日益增加,最終會耗盡干預者的能力(例如美國醫療保健系統)。
增強趨勢:干預者越強,系統自身的能力越差,就需要越強的干預。
- 對策:增強系統自身應對負擔的能力——不要以英雄式的接管開始,而是從提出一系列問題開始。
七、規避規則
規避規則意味著採取一些迂迴或變通措施,雖然在名義上遵守、不違反規則的條文要求,但在本質上規避了系統規則的原本意圖。
- 例如:把預算花完,不然明年會被刪預算。
- 對策:重新設計規則。
八、目標錯位
如果目標設定不當,不能測量應該被測量的事物、不能真實地反映系統狀態,那麼系統就不可能產生出期望的結果。
追求錯誤的目標、聚焦於錯誤的指標,是系統扭曲的另一個特徵。
- 例如:極度優化以適應比賽的船隻,無法日常使用,規則一變化後就變成廢物。
- 對策:重新設計目標。
PART 3 第三部分 改變系統
第六章 系統之槓桿點:系統的十二項變革方式
複雜系統的特徵之一是「違反直覺」,所以尋找槓桿點也無法依靠直覺。槓桿點所處的層次越高,槓桿作用越大,但系統抵制變化的力量也越強。
以下依槓桿點編號 1~12 排列;數字越小,槓桿作用越大(1 最強、12 最弱)。
1. 超越典範
使自己擺脫任何典範的控制,保持靈活性,意識到「沒有典範」才是「真實」的。
2. 社會典範:決定系統之所以為系統的心智模式
凡是在典範層面上採取干預措施或推動變革的人,都能產生巨大的槓桿效應,並從根本上改變系統。
留意舊有系統的異常和失效之處,對新的典範不停地宣講和行動。
3. 目標:系統的目的或功能
只要系統結構不變,改變系統中的參與者,只是一個低層次的干預方式。
人們試圖控制、消除多樣性的動因,正是因為系統的目標。
4. 自組織:系統結構增加、變化或進化的力量
自組織是系統具有最高適應力的表現形式。一個能自我進化的系統,可藉由改變自身來適應各種變化。
5. 系統規則:激勵、懲罰和限制條件
當我們重塑規則,並知道規則變化如何影響人們的行為時,才是真正懂得規則的力量。
6. 資訊流:誰能獲得資訊的結構
資訊流的缺失,是系統功能不彰最常見的原因之一;在恰當的地點、以有效的方式恢復缺失的反饋非常重要。例如:電表安裝在客廳或地下室,會影響用電量。
從人性的角度上看,存在一種系統性傾向,即人們避免對自己的決策承擔責任。
7. 增強迴路:驅動收益成長的反饋力量
既然時間延遲無法消除,那麼放慢系統的成長速度,使得技術和價格可以與成長保持一致,將具有更大的槓桿作用。
8. 調節迴路:試圖修正外界影響的反饋力量
調節迴路能增加系統的自我糾正能力、可以適應不同狀況和影響。有時這些調節迴路看起來沒用,但扔掉就會降低系統的適應力。例如:將時間用於工作,忽視休息娛樂。
調節迴路的力量,要與其預定要校正的影響大小相對應。
(例:人為干預價格,而不是讓系統的調節迴路運作,造成短缺或者過剩。)
9. 時間延遲:系統對變化做出反應的速度
對於存在某個臨界值或水準的系統來說,一旦超過一定限度,過長的延遲將造成不可逆轉的傷害,從而導致矯枉過正並崩潰。
10. 存量—流量結構:實體系統及其交叉節點
物理結構對系統至關重要,但很少是槓桿點,因為很難改變又見效慢。例如:設計不良的道路,再多的規則與紅綠燈也無用,只能重新調整道路。
11. 緩衝器:比流量力量更大、更穩定的存量
提高緩衝器的容量通常可以使系統穩定下來,但緩衝器通常是物理實體,不容易改變。例如:湖泊與河流。
12. 數字:包括各種常數和參數
改變數字或參數,極少能改變系統行為。例如:浴缸的閥門。
第七章 與系統共舞:系統的十五大生存法則
系統不可以被控制,但它們可以被重新設計與重構。
1. 跟上系統的節拍
在你想用任何方式干預系統之前,首先要觀察它是如何運作的。從系統行為出發,強迫你關注事實,而不是各種理論。(例:研究社會系統的歷史;研究樂曲或價格的節拍。)
2. 把你的心智模式攤開在陽光下
畫出系統結構圖,讓模糊消失、盡可能精確,並用各種方式檢驗。
3. 相信、尊重並分享資訊
你不能歪曲、延遲或隱瞞資訊。從某種意義上講,資訊就是權力。(例:美國政府要求企業回報排放的有害氣體總量,最終使排放總量降低。)
4. 謹慎地使用語言,並用系統的概念去豐富語言
清晰、精確地使用語言;其次想辦法拓展語言,以便更有效地談論複雜性。
5. 關注重要的,而不只是容易衡量的
想盡辦法測量「應該衡量」的東西。(反例:關注測試覆蓋率,而不是品質。)
6. 為反饋系統制定帶有反饋功能的政策
對於動態的、自我調節的反饋系統,不能用靜止的、硬性的政策來進行管制。最好的政策不僅要包括反饋迴路,也要包括一種機制:調節迴路的迴路。(例:墨西哥非法移民問題 → 把緝毒投資轉向墨西哥,減少墨西哥貧窮與美墨差距;石油進口竄升 → 課稅,直到人們找到替代方案,進口自然降低。)
7. 追求整體利益
不能放大系統中某個部分的重要性,使其凌駕於系統整體之上。
8. 聆聽系統的智慧
了解系統需要什麼,而不是我們需要什麼。
9. 界定系統的職責
增強系統的「內在責任」,要在其決策與結果之間建立反饋迴路。
10. 保持謙遜,做一名學習者
採取幅度小且穩妥的措施,持續監控、認真觀察系統,並隨時調整方向。
11. 慶祝複雜性
12. 擴展時間的範圍
考慮的時間範圍愈長,生存的機會就越好。
13. 打破各種清規戒律
不要盲從書上說的、專家說的,只要緊緊地遵從著系統的指引即可。
14. 擴大關切的範圍
真正的系統是互相連接的。
15. 不要降低「善」的標準
現代工業文明正在慢慢侵蝕著人們的美德表現。