詹姆斯·格雷克在其《混沌》一书中提到，线性关系很容易理解：越多越好。线性方程组是可解的，因此广泛存在于各种教科书中。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。非线性关系意味着身处其中的参与者可以随时改变游戏规则。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。
非线性关系是因与果之间不存在固定的比例关系；二者的关系只能用曲线或不规则的线来表示，不能用直线。例如，如果在地里施了100磅肥料，收成可增加10斗；如果施200磅肥料，收成也不会再增加了；如果施300磅，甚至出现减产。为什么呢？因为土壤的有机质被破坏了，庄稼被“烧”死了。
世界上到处都是非线性关系。因此，如果我们以线性思维来观察这个世界，就会经常感到惊喜。
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。
以云杉色卷蛾入侵北美森林造成破坏性伤害的案例来理解非线性关系。
树木的年轮记录显示，在过去至少400多年时间里，每隔一段时期北美地区云杉色卷蛾就会泛滥成灾，杀死大量云杉和冷杉树。但是，直到本世纪，几乎也没人对此特别留意。这是因为，在林业行业，有价值的是美国五针松，而冷杉和云杉一向被归入“杂木”类。云杉和冷杉树的减少引起专家们的注意力，开始每年喷洒DDT农药，以控制云杉色卷蛾的泛滥。尽管每年都喷药，但色卷蛾虫害每年都会再度爆发。DDT的使用从50年代一直延续到70年代，直到DDT被禁止使用为止。
不列颠哥伦比亚大学的霍林（Holling）和新布伦瑞克大学的戈登·巴斯克维尔（Gordon Baskerville）两人使用计算机建模技术，对虫害问题进行了全方位的系统分析。他们发现，在开始使用农药之前，在大多数年份里，云杉色卷蛾的数量都很少；它们受到很多捕食者的控制，包括一些鸟类、蜘蛛、寄生蜂，以及其他疾病的影响。然而，每隔一二十年，就会有一次色卷蛾虫害大爆发，持续约6～10年时间。接下来，害虫数量会减少，直到下一次爆发。
色卷蛾倾向于先侵害香脂冷杉，其次是云杉。在北部林区，香脂冷杉是最有优势的树种。依靠自身的特点，香脂冷杉可以排挤云杉和桦树，使它们无立足之地，从而使得整片森林逐渐成为香脂冷杉一“人”的天下。然而，每次色卷蛾虫害的爆发都会大大减少冷杉的数量，使得云杉和桦树有了生长的空间。然后，冷杉数量会慢慢恢复，并再次称雄。
随着冷杉数量的增加，色卷蛾虫害大爆发的可能性也迅速增加。但二者的关系是非线性的。色卷蛾的繁殖能力很强，数量增长远快过相应的食物供给的增长。最后，只要有两三个温暖、干燥、非常适合色卷蛾幼虫生长的春天，就可能爆发大规模的虫害。
色卷蛾数量增长太快，超过了它们的天敌能够控制的限度，二者的关系也是非线性的。在大多数情况下，大量色卷蛾也将导致捕食者数量的快速增加。此时，这是一个同向变化关系——色卷蛾越多，捕食者数量增长越快。但是，超过某个点之后，捕食者就不能再加速繁殖了。此时，二者关系转变为非线性关系，色卷蛾更多，但捕食者不能更快地繁殖。最后，大规模虫害爆发了，一发不可收拾。
现在，只有一件事可以阻止虫害的爆发，那就是：色卷蛾吃掉了大片大片的冷杉，导致自己的食物减少。到了这个时候，色卷蛾数量会迅速减少——这也是非线性的。原先，色卷蛾自我繁殖的增强回路（色卷蛾数量越多，新出生的色卷蛾就越多）占据主导地位；现在，大量色卷蛾被饿死的调节回路占了上风。之后，在冷杉死掉的地方，云杉和桦树又生长起来……如此周而复始。
数十年来，色卷蛾—冷杉—云杉的系统周期性振荡，但是总体来讲，仍在一定限度内保持着生态的稳定性。它们可以一直这样延续下去。色卷蛾的主要作用是不让冷杉一树独大，保持树种和环境之间的动态平衡。但是，生态上的稳定并不等于经济上的稳定。在加拿大东部，当地经济几乎完全依靠伐木，而这主要依靠的就是冷杉和云杉的稳定供给。
当人类开始使用杀虫剂之后，整个系统的平衡就被打破了，系统内部各种非线性关系之间微妙的平衡点也很难达到了。因为杀虫剂杀死的不只是害虫，还有害虫的各种天敌，因此削弱了大自然中存在的控制害虫的反馈回路。这样一来，冷杉的密度一直保持在较高的水平上，使得色卷蛾的数量难以降低到数量开始快速降低的那个点，因而虫害可以每年爆发一次。
这样的森林管理措施使色卷蛾始终保持着“亚爆发状态”，也使森林管理当局坐在了一个随时可能爆发的“火山口”上，深陷其中，欲罢不能。
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。
摘取自 邱昭良博士翻译的德内拉·梅多斯的《系统之美》，也是第二遍读这本书
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