讀書心得 - 系統之美:決策者的系統思考(二)

Vincent Chen-WS
19 min readDec 21, 2022

Thinking in systems : a primer

系統之奇:系統的6大障礙

世界遠遠大於我們對它的認識。從中,我得到以下三項啟示:

●我們認為自己所知道的關於這個世界的任何東西都只是一個模型。每一種語言、每一個字,都是一個模型;所有的地圖、統計資料、圖書、資料庫、方程式和電腦程式,也都是模型;包括我們頭腦中認知和描述世界的方式,即心智模式,也是模型。所有這些都不是真實的世界,永遠也不可能是。

●我們的模型通常是與現實世界高度一致的。這就是我們為什麼會成為這個星球上最為成功的一個物種的原因。尤其是我們經由對周圍世界的直接觀察、深入體驗所建立起來的心智模式,包括對自然、人和組織的認知,是非常複雜而精密的。

●然而,與第二點相反的是,我們的模型仍遠遠達不到能完整地描繪世界的程度。這就是我們為什麼經常會犯錯誤、會感到出乎意料的原因。在同一時間裡,我們的大腦只能跟蹤少數幾個變數。哪怕基於正確的假設,我們也經常會得出不合邏輯的結論;或者依據錯誤的假設,得出看似符合邏輯的結論。例如,對於一個指數級增長過程所引發的增長量的變化,我們大多數人都會感到驚訝;而對於複雜系統中的振盪,只有很少的人能夠憑直覺從容應對。

我們將討論為什麼動態系統的行為經常出人意料。換句話說,我們將從側面解釋,為什麼心智模式不能很好地考慮到現實世界中的“併發症”,以及從系統的角度可以發現哪些問題。這將是一個警告清單,顯示出哪些地方隱藏著障礙物。

為了在複雜的世界裡自由遨遊,你需要把注意力從短期事件上移開,看到更長期的行為,看到系統內在的結構;你需要清晰地界定系統的邊界,以及“有限理性”;你需要考慮到各種限制性因素、非線性關係以及時間延遲。如果不能很好地兼顧系統的適應力、自組織和層次性等特徵,你很可能會誤讀系統、不當干預或者錯誤設計。

1. 別被表像所迷惑

系統結構是各種存量、流量和反饋迴路的相互關聯與作用。我們常用包含各種變數和箭頭的圖表(如存量 — 流量圖等)來描述系統結構。結構決定了系統可能存在哪些行為。例如,一個調節迴路會呈現出達成目標的行為,也就是說系統會接近或保持動態平衡狀態;而增強迴路則會引發指數級增長。二者聯繫在一起,則可能呈現出增長、衰退或均衡三種行為模式。如果其中包括時間延遲,則可能產生振盪。如果它們是週期性波動或快速爆發,系統則可能產生更多令人驚訝的行為。

系統之思

系統結構是行為的根源,而系統行為體現為隨時間而發生的一系列事件。

2. 在非線性的世界裡,不要用線性的思維模式

線性系統有一個重要的模組化屬性,即你可以把它們拆分成一個個部件,然後重新組裝起來。非線性系統通常不可解,不能被拆分和拼裝。非線性關係意味著身處其中的參與者可以隨時改變遊戲規則。變化的不確定性使得非線性關係難以被計算,但它也可以比線性系統產生出更為豐富多彩的行為。

理解非線性是非常重要的,不僅因為它們有悖於我們對行動與結果之間關係的正常預期,更重要的是,它們改變了反饋迴路的相對力量對比,有可能使系統從一種行為模式跳轉到另外一種。

系統之思

系統中的很多關係是非線性的,它們的相對優勢變化與存量的變化是不成比例的。回饋系統中的非線性關係導致不同迴路之間主導地位的轉換,也相應地引起系統行為的複雜變化。

3. 恰當地劃定邊界

還記得我們在我們所畫的一些結構圖中存在一些雲狀物嗎?千萬不要小看這些雲!它們是系統之所以讓我們感到意外和驚奇的主要來源之一。雲表示的是流量的源頭和終點。它們是一些存量,是流量的來源和去處,但是為了便於討論,我們暫時對其進行了簡化和忽略。它們標記著系統圖的邊界,但很少是系統真正的邊界,因為系統很少有真正的邊界。

在建模時,雲是模型必不可少的一部分,因為建模本身就是一個形而上的過程,必須合理地劃分邊界。對於系統思考者來說,認識和把握系統的邊界是一個很難的課題,因為在系統中,並不存在一個明確、清晰劃定的邊界,而是要我們根據自己的需求和實際情況去劃定。邊界劃定不當,很可能會帶來一些問題。如果邊界劃定得太窄,一些對系統行為有顯著影響的因素未被認真分析和對待,系統就可能產生令你意想不到的行為。

系統之思

世界是普遍聯繫的,不存在孤立的系統。如何劃定系統的邊界,取決於你的分析目的,也就是我們想問的問題。

4. 看清各種限制因素

通常情況下,很多原因一起起作用,會產生很多種結果;多個輸入產生多個輸出;而且,幾乎所有輸入和輸出,都會受到各種限制。

在系統動力學領域,一個經典模型是由系統動力學奠基人、麻省理工學院教授傑伊·福瑞斯特開發的公司成長模型。在該模型中,一家初創企業非常成功,快速成長,而問題的關鍵是認識並處理各種限制因素,這些因素會隨著公司自身的成長而不斷變化。

任何成長都存在限制,有些限制是自發的;而有些則是系統施加的。從根本上講,關鍵不是追求持續成長,而是選擇在哪些因素的限制之下維持生存。然而,理解系統受到多重因素限制,對即將到來的下一個限制因素保持警惕,並不是實現持續成長的秘方。在限定的環境裡,任何物質實體要想永遠保持持續成長是不可能的。因此,從根本上講,關鍵不是追求持續成長,而是選擇在哪些因素的限制之下維持生存。

系統之思

在給定的一段時間內,對於系統來說,最重要的一項輸入是限制或約束力度最大的那個因素。

5. 無所不在的時間延遲

在系統中,時間延遲比比皆是。每一個存量都是一個延遲,大部分流量也有延遲,包括運輸延遲、感知延遲、處理延遲、成熟延遲等。延遲也常常作為敏感的政策杠杆點。這是因為,如果系統中的一個決策點對某一些資訊存在回饋延遲,使回饋延遲更長或更短一些,決策就可能偏離目標,從而導致人們為達到目標而採取了更多或更少的行動

系統之思

當在反饋迴路中存在較長的時間延遲時,具備一定的預見性是必不可少的。如果缺乏預見性,等到一個問題已經很明顯了才採取行動,將會錯過解決問題的重要時機。

6. 有限理性

這個世界呈現給我們更多的現實是,人們傾向於理性地從自己短期的最大利益出發,但每個人的行為彙集起來的結果卻是所有人都不願意看到的。這就是世界銀行經濟學家赫爾曼·戴利所說的“看不見的腳”(invisible foot),或者是諾貝爾經濟學獎獲得者赫伯特·西蒙(Herbert Simon)所說的“有限理性”(bounded rationality)。

系統之思

有限理性意味著,人們會基於其掌握的資訊制定理性的決策,但是由於人們掌握的資訊通常是有限的、不完整的,尤其是對於系統中相隔較遠或不熟悉的部分,由此導致他們的決策往往並非整體最優。

系統中每個角色的有限理性可能無法產生促進系統整體福利的決策。

系統之危與機:系統的8大陷阱與對策 (System Traps . . .and Opportunities)

我們把產生常見問題行為模式的系統結構稱為“基模”(archetypes),諸如公地悲劇、目標侵蝕和競爭升級等。用指責、懲罰、建立或調整某些政策這樣的“標準”應對方式,很難修正結構性問題,就像試圖讓編排好的劇情有一個好的結果,或者對破鏡子修修補補一樣,都難以奏效。這就是我把這些基模稱為“陷阱”的原因。

陷阱1:政策阻力(POLICY RESISTANCE)

當系統中多個參與者有不同的目標,從而將系統存量往不同方向拉時,結果就是“政策阻力”。任何新政策,尤其是當它恰好管用時,都會讓存量遠離其他參與者的目標,因而會產生額外的抵抗,其結果是大家都不願意看到的,但每個人都要付出相當的努力去維持它。

對策

放棄壓制或實現單方面的目標。化阻力為動力,將所有參與者召集起來,用先前用於維持“政策阻力”的精力,去尋找如何實現所有人的目標,實現“皆大歡喜”,或者重新定義一個更大、更重要的總體目標,讓大家願意齊心協力去實現它。

陷阱2:公地悲劇(TRAGEDY OF THE COMMONS)

當存在一種公共資源時,每個使用者都可以從這種資源的使用中直接獲利,用得越多,收益也越大,但是過度使用的成本卻需由所有人來分擔。因此,資源的整體狀況和單個參與者對資源的使用之間的回饋關聯非常弱,結果導致資源的過度使用及耗竭,最終每個人都沒有資源可用。

對策

對使用者進行教育和勸誡,讓他們理解濫用資源的後果。同時,也可以恢復或增強資源的狀況及其使用之間的弱回饋連接,有兩類做法:一是將資源私有化,讓每個使用者都可以直接感受到對自己那一份資源濫用的後果;二是對於那些無法分割和私有化的資源,則要對所有使用者進行監管。

陷阱3:目標侵蝕(DRIFT TO LOW PERFORMANCE)

績效標準受過去績效的影響,尤其是當人們對過去的績效評價偏負面,也就是過於關注壞消息時,將啟動一個惡性循環,使得目標和系統的績效水準不斷下滑。

(目標侵蝕目標侵蝕是一個漸進的過程。如果系統狀態快速改變,通常會引發明顯的修正過程。但是,如果系統狀態是逐步下降的,變化速度非常緩慢,不容易引起人們的注意,或使參與者產生了麻痹心理,忘記了系統之前一直保持的良好狀態,每個人都似乎不知不覺、順理成章地將期望值越降越低,努力越來越少,實際的績效表現也就越來越差。)

對策

保持一個絕對的績效標準。更好的狀況是,將績效標準設定為過去的最佳水準,從而不斷提高自己的目標,並以此激勵自己,追求更高的績效。系統結構沒有變化,但由於運轉方向不同,便能成為一個良性迴圈,做得越來越好

陷阱4:競爭升級(ESCALATION)

當系統中一個存量的狀態是取決於另外一個存量的狀態,並試圖超過對方時,就構成了一個增強迴路,使得系統陷入競爭升級的陷阱,表現為軍備競賽、財富攀比、口水仗、聲音或暴力升級等現象。由於競爭升級以指數級形式變化,它能以非常令人驚異的速度導致競爭激化。如果什麼也不做,這一迴圈也不可能一直發展下去,最後的結果將是一方被擊倒或兩敗俱傷。

對策

應對這一陷阱的最佳方式是避免陷入這一結構之中。如果已經深陷其中,一方可以選擇單方面讓步,從而切斷增強迴路的運作;或者雙方進行協商,引入一些調節迴路,對競爭進行一些限制。

陷阱5:富者愈富(SUCCESS TO THE SUCCESSFUL)

如果在系統中,競爭中的贏家會持續地強化其進一步獲勝的手段,這就形成了一個增強迴路。如果這一迴路不受限制地運轉下去,贏家最終會通吃,輸家則被消滅。

對策

多元化,即允許在競爭中落敗的一方可以退出,開啟另外一場新的博弈;反壟斷法,即嚴格限制贏家所佔有的最大份額比例;修正競賽規則,限制最強的一些參與者的優勢,或對處於劣勢的參與者給予一些特別關照,增強他們的競爭力(例如施捨、饋贈、稅賦調節、轉移支付等);對獲勝者給予多樣化的獎勵,避免他們在下一輪競爭中爭奪同一有限的資源,或產生偏差。

陷阱6:轉嫁負擔(SHIFTING THE BURDEN TO THE INTERVENOR)

當面對一個系統性問題時,如果採用的解決方案根本無助於解決潛在的根本問題,只是緩解(或掩飾)了問題的症狀時,就會產生轉嫁負擔、依賴性和上癮的狀況。不管是麻痹個人感官的物質,還是把潛在麻煩隱藏起來的政策,人們選擇的干預行動都不能解決真正的問題。

如果選擇並實施的干預措施,導致系統原本的自我調適能力萎縮或受到侵蝕,就會引發一個破壞性的增強迴路。系統自我調適能力越差,就需要越多的干預措施;而這會使得系統的自我調適變得更差,不得不更多地依賴外部干預者。

對策

應對這一陷阱最好的辦法是提前預防,防止跌入陷阱。一定要意識到只是緩解症狀或掩飾信號的政策或做法,都不能真正地解決問題。因此,要將關注點從短期的救濟轉移到長期的結構性重建上來。

如果你是干預者,要想辦法恢復或增強系統自身解決問題的能力,然後自己擇機抽身退出。在需要干預時,以這樣的方式實施干預,是最睿智的。如果你是患有依賴症的人,在擺脫干預措施之前,要以建立自己系統內在的能力作為基礎。如果已經處於上癮結構之中,要馬上行動。你拖得越久,戒除的過程就越長、越艱難。

陷阱7:規避規則(RULE BEATING)

“上有政策,下有對策”。任何規則都可能會有漏洞或例外情況,因而也存在規避規則的機會。也就是說,雖然一些行為在表面上遵守或未違背規則,但實質上卻不符合規則的本意,甚至扭曲了系統。

(規避規則意味著,採取一些迂回或變通措施,雖然在名義上遵守或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。如果規避規則的行為導致系統產生嚴重的扭曲或不自然的行為,就是一個需要警惕的問題:一旦失去控制,系統將會具有強大的破壞性)。

對策

設計或重新設計規則,從規避規則的行為中獲得創造性回饋,使其發揮積極的作用,實現規則的本來目的。

陷阱8:目標錯位(SEEKING THE WRONG GOAL)

系統行為對於反饋迴路的目標特別敏感。如果目標定義不準確或不完整,即使系統忠實地執行了所有運作規則,其產出的結果卻不一定是人們真正想要的。

(影響系統行為最有力的方式之一就是,調整它的目的或目標。這是因為,目標設定了系統的方向,定義了需要採取校正措施的差距,並指示著調節迴路運作的預期狀態以及成敗。如果目標定義不當,不能測量應該被測量的東西,不能真實地反映系統的狀態,那麼系統就不可能產出期望的結果)。

對策

恰當地設定目標及指標,以反映系統真正的福利。一定要特別小心,不要將努力與結果混淆,否則系統將只產出特定的努力,而不是你期望的結果

系統之杠杆點:系統的12大變革方式

一般管理者都能很準確地定義當前的問題,識別這些問題產生的系統結構,並基本能夠猜中到哪裡去尋找“杠杆點” — — 也就是說,在系統中的某處施加一個小的變化,就能導致系統行為發生顯著的轉變。

12.數字:包括各種常數和參數

通過數值(尤其是流量的大小)來調節系統是效力最低的一種方式,無法改變系統基本的結構。只是調整一些細枝末節,這並不是說參數不重要。在短期內,或者對於那些與流量直接相關的個體而言,它們可能是很重要的。只有當我們實在找不到其他11個因素時,才能把參數當做杠杆點

11.緩衝器:比流量力量更大、更穩定的存量

一個較大、較穩定的存量被稱為“緩衝器”(buffer)。緩衝器具有保持穩定的力量。

10.存量 — 流量結構:實體系統及其交叉節點

物理結構對系統是至關重要的,但它們很少是杠杆點,因為改變物理結構通常不太容易而且見效慢。恰當的杠杆點,需要從一開始就被設計好。一旦實體的結構建立起來了,要想找到杠杆點,就需要理解系統的限制和瓶頸,在盡可能發揮它們的最大效率的同時,避免出現較大的波動或擴張,超出其承受能力。

9.時間延遲:系統對變化做出反應的速度

在居於主導地位的反饋迴路中,若回饋過程中存在時間延遲,將對存量變化的速度產生重要影響。如果延遲時間太短,容易導致反應過度,風聲鶴唳,草木皆兵,並因過分敏感而導致振盪被放大;相反,如果延遲時間太長,將導致反應遲鈍,使振盪得以衰減或突然爆發,這取決於延遲的時間到底有多長。對於存在某個臨界值或危險水準的系統來說,一旦超過了一定限度,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。

既然時間延遲無法消除,那麼,放慢系統的增長速度,使得技術和價格可以與增長保持一致,將具有更大的杠杆作用。

8.調節迴路:試圖修正外界影響的回饋力量

把關注的焦點從系統的實體部分轉移到資訊和控制部分,在這些地方存在更多的杠杆點。

7. 增強迴路:驅動收益增長的回饋力量

調節迴路是自我修正的,而增強迴路是自我強化的。它每運作一次,就能獲得更大的強化自身運轉方向的力量,使系統的行為朝原有方向越轉越快。

6. 信息流:誰能獲得資訊的結構

資訊流的缺失是系統功能不良最常見的原因之一。增加或恢復資訊可能是一個強有力的干預方法,而且通常比重建系統的物理基礎設施更為容易、成本低廉。

5. 系統規則:激勵、懲罰和限制條件

規則定義了系統的範圍、邊界和自由度。當我們努力重塑規則,並且明白這些規則的變化如何影響人們的行為時,我們才能真正懂得規則的力量。

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。一個能夠自我進化的系統,可以通過改變自身,來適應各種變化,以維持生存。“自組織”意味著系統可以改變自身的任何一個方面,包括增加全新的物理結構(如大腦、翅膀或電腦等)、增加新的調節迴路或增強迴路,或者新的規則。

3.目標:系統的目的或功能

系統中的某個參與者可以清晰地設定、闡述、重複、支援並堅持新的目標,從而引導了系統的變革。所有可能的選擇,例如物理存量和流量、反饋迴路、資訊流,甚至是自組織行為,都可以轉化為實現在目標上。

2.社會範式:決定系統之所以為系統的心智模式

社會公認的觀念、一些潛在的基本假設以及關於社會現實本質的普遍看法,構成了社會的範式(paradigm),或者是一整套世界觀,它們是人們普遍相信的、關於世界是如何運作的一系列基本假設、規則或信念。范式是系統之所以成為系統的根源。根植于這些範式,產生了系統的目標和資訊流、回饋、各種存量和流量,以及系統中的所有東西。系統的目標、結構、規則、時間延遲和各種參數,都受範式的直接影響。

1.超越範式

我們需要在自己的內心認識到各種範式的存在,並將這一點也視為一種範式,以赤子之心對待整體現實。這樣才能進入一種“空”(not-knowing)的狀態,進入佛教所講的“開悟”境界。

由於系統是高度複雜、特異且動態變化的,要想有效地干預它,其實並沒有一定之規。即使我們知道杠杆點在哪兒,以及可以往哪個方向去推動它,卻也往往很難理解它的神奇效力,更難掌握和使用這些杠杆點。你必須努力思索,審慎地分析系統,並拋棄自己的範式。謙卑學習如何才能優雅地與系統共舞。

與系統共舞:系統的15大生存法則

我們認識到的第一個問題是,理解如何修補一個系統和實際動手去修補它,完全是兩碼事。我們認識到的第二個問題是,雖然對系統的洞察力讓我們理解了很多之前所不曾理解的事情,但它們不能幫我們理解所有的事情。事實上,你所理解的事情越多,新出現的問題也就越多。

未來是不可預測的,但它可以被想像,並在人們的腦海中栩栩如生、呼之欲出;系統不可以被控制,但它們可以被設計和重構。我們無法控制系統,或將其搞清楚,但我們可以與系統共舞!

本書作者通過對複雜系統的建模以及與眾多建模者共同探討而學習到的一些經驗教訓,提出與系統共舞的15項生存法則:

1.跟上系統的節拍。

2.把你的心智模式展現在陽光下。

3.相信、尊重並分享資訊。

4.謹慎地使用語言,並用系統的概念去豐富語言。

5.關注重要的,而不只是容易衡量的。

6.為回饋系統制定帶有回饋功能的政策。

7.追求整體利益。

8.聆聽系統的智慧。

9.界定系統的職責。

10.保持謙遜,做一名學習者。

11.慶祝複雜性。

12.擴展時間的範圍。

13.打破各種清規戒律。

14.擴大關切的範圍。

15.不要降低“善”的標準。

附錄 系統之原則概要(Summary of Systems Principles)

1. 系統(Systems)

●總體大於部分之和。

●系統中的很多相互連接是通過資訊流進行運作的。

●系統中最不明顯的部分是它的功能或目標,而這常常是系統行為最為關鍵的決定因素。

●系統結構決定系統行為(結構影響行為)。系統行為是系統隨著時間流逝展現出來的一系列事件。

2. 存量、流量和動態平衡(Stocks, Flows, and Dynamic Equilibrium)

●存量是對系統中變化量的一種歷史記錄。

●只要所有流入量的總和超過了流出量的總和,存量的水準就會上升。

●只要所有流出量的總和超過了流入量的總和,存量的水準就會下降。

●如果所有流出量的總和與流入量的總和相等,存量的水準將保持不變,即系統將保持動態平衡。

●要想使存量增加,既可以通過增加流入速率來實現,也可以通過減小流出速率來實現。

●存量可以在系統中起到延遲、緩存或減震器的作用。

●由於存量的存在,流入量和流出量可以被分離開來,相互獨立。

3. 反饋迴路(Feedback Loops)

●一個反饋迴路就是一條閉合的因果關係鏈,從某一個存量出發,並根據存量當時的狀況,經過一系列決策、規則、物理法則或者行動,影響到與存量相關的流量,又返回來改變了存量。

●在系統中,調節迴路是保持平衡或達到特定目標的結構,也是穩定性和抵制變革的根源。

●增強迴路是自我強化的,隨著時間的變化,增強迴路會導致指數級增長或者加速崩潰。

●由反饋迴路所傳遞的資訊,哪怕是非物理性的資訊,只能影響未來的行為,它不能足夠快地發送一個信號,去修正由當前回饋所驅動的行為。

●在一個由存量維持的調節迴路中,設定目標時,必須適當考慮補償影響存量的重要的流入和流出過程。否則,回饋過程將超出或低於存量的目標值。

●具有相似回饋結構的系統,也將產生相似的動態行為。

4. 主導地位轉換、延遲和振盪(Shifting Dominance, Delays, and Oscillations)

●當不同調節迴路的相對優勢發生改變時,系統通常會出現一些複雜的行為,由一個迴路主導的某種行為模式變為另外一種。

●調節迴路上的時間延遲很可能會導致系統的振盪。

●改變一個延遲的長短,可能會導致系統行為的巨大變化。

5. 情景和測試模型(Scenarios and Testing Models)

●系統動力學模型可探究未來的多種可能性,讓我們瞭解“如果這樣……會怎樣”之類的問題。

●模型的價值不取決於它的驅動情景是否真實(其實,對此沒有任何人能夠給出肯定的答案),而取決於它是否能反映真實的行為模式。

6. 系統受到的約束(Constraints on Systems)

●在呈指數級成長的系統中,必然存在至少一個增強迴路,正是它(或它們)驅動著成長;同時,也必然存在至少一個調節迴路,限制系統的成長,因為在有限的環境中,沒有任何一個物理系統可以永遠地增長下去。

●不可再生資源受限於存量(stock-limited)。

●可再生資源受限於流量(flow-limited)。

7. 適應力、自組織和層次性(Resilience, Self-Organization, and Hierarchy)

●適應力總是有限度的。

●不能只是關注系統的生產率或穩定性,也要重視其適應力。

●系統通常具有自組織的特性,具有塑造自身結構、生成新的結構、學習、多樣化和複雜化的能力。

●層次自下而上地進化;上一層級的目的是服務於較低層級的目的。

8. 系統之奇的根源(Source of System Surprises)

●系統中的很多關係都是非線性的。

●世界是普遍聯繫的,不存在孤立的系統;如何確定系統的邊界,取決於你的分析目的。

●在任何給定的時間,對於系統來說,最重要的一項輸入是限制最大的那個因素。

●任何有著多重輸入和輸出的物質實體,都受到多重限制因素的制約。

●任何成長都存在限制。

●當一個變數以指數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。

●當在反饋迴路中存在較長的時間延遲時,具備一定的預見性是必不可少的。

●系統中每個角色的有限理性可能無法產生促進系統整體福利的決策。

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Vincent Chen-WS

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