Part1:系统的结构和行为
单存量系统
系统1.1:一个存量、两个相互制衡的调节回路的系统
受温度调节器和火炉控制的室内温度由反馈回路所传递的信息只能影响未来的行为,不能立即改变系统当前的行为。因为信息经由反馈回路的传递需要时间,如果你根据当前反馈做出了一项决策,它不能足够快地发送一个信号,去修正由当前反馈所驱动的系统行为,这期间必然有一定的延迟。所以,你的决策只能影响未来的行为,不能改变当前的系统行为。
在行为与结果响应之间经常会有时间延迟。也就是说,一个流量不能立即对其自身做出调整,它只能对存量的变化做出反应,而这必然是在一段时间的延迟之后,等待信息反馈达到一定程度。至于时间延迟的长短,取决于具体的系统情境。
在类似的系统中,流量的散失和补充过程是持续的、动态变化的,不能静止地看。
换句话说,对于类似的系统,你必须考虑到所有重要的流量,否则系统的行为就可能让你大失所望。
每一个调节回路都有它的转折点,此时其他回路会取代该回路而居于主导地位,使存量远离它的目标且无法自动回到动态平衡状态。
系统1.2:一个存量、一个增强回路以及一个调节回路的系统
人口受出生(增强回路)和死亡(调节回路)的影响“主导地位转换”现象
“主导地位”是系统思考中的一个重要概念,当一个回路相对于另外一些回路居于主导地位时,它对系统的行为就会产生更强的影响力。虽然系统中经常有好几个相互矛盾的反馈回路同时在运作,但只有那些居于主导地位的回路才能决定系统的行为。
对于只有一个增强回路和一个调节回路的简单系统来说,可能性就那么几种。如果增强回路居于主导地位,与增强回路和调节回路相关联的存量就会呈现指数级增长;如果调节回路居于主导地位,存量就逐渐衰退(趋向于一个目标);如果两个回路势均力敌,存量就会维持在一个特定水平上。如果两个回路的相对优势随时间而变化,出现“轮流坐庄”的局面,系统就会波动。
测试模型价值的问题
1)各种驱动因素会不会以这种方式发挥作用?
2)如果驱动因素这样发挥作用,系统将以何种方式应对?
3)影响各种驱动因素的又是什么?
实际上,第一个问题很难回答,因为这是对未来的猜测,而未来从本质上讲是不确定的。虽然你可能认为自己对未来很有把握,但除非未来真正到来了,否则仍然无法验证你的观点是否正确。
动态系统分析的目的通常不是预测会发生什么情况,而是探究在各种驱动因素处于不同情况时,可能会发生什么。
相对于第一个问题,第二个问题更为科学,而这取决于模型的质量。如果模型质量高,能够反映系统特有的动态性,我们就可以更好地解释,当某种或某些驱动因素以一种方式变动时,系统可能以何种方式应对。
第三个问题“影响各种驱动因素的又是什么”,指的是什么东西会影响流入量和流出量。这是与系统的边界有关的问题,需要认真研究,看看哪些驱动因素是完全独立的,而哪些是系统内部的变量。
你可以通过减小流出量的速率或者加大流入量的速率,来使存量增长。
具有相似反馈结构的系统,也会产生相似的动态行为,即使这些系统的外部表现是完全不同的。
系统1.3:含有时间延迟的系统
有时间延迟的汽车库存量行为变化模式感知延迟,这与人们的主观认识有关。
反应延迟,即当形势已经很明朗了、需要调整订单数量时,经销商也不会在某笔订单里将所有缺货一次性地调整到位。相反,他会在其后的每笔订单中多增加一部分。也就是说,即使当他相信销售量的变化趋势是真实的,他也只会部分地进行调整,以便在其后的几天内进一步确认这一趋势。
交货延迟。从供应商的工厂收到订单、加工生产并发货到交付给经销商,要花5天时间。
“变化”的可能后果
其实,这种“好心办坏事”或“越采取干预措施,问题越恶化”的情况很常见。人们通常出于好意,试图借助一些政策或干预措施来修补系统出现的问题,但结果往往事与愿违,甚至将系统推向错误的方向。同时,你的动作越大,对系统的影响就越强烈。当我们试图改变一个系统时,系统的行为往往违背我们的直觉,出乎我们的意料。
改变系统中的延迟可能使系统更容易被管理,也可能完全相反。
如果我们不知道延迟在哪儿、时间多长,我们就不可能真正理解系统的动态行为。
一些延迟可能成为强有力的政策杠杆,延长或缩短它们可以使系统行为产生显著变化。
双存量系统
系统2.1:一个可再生性存量受到另外一个不可再生性存量约束的系统
有一个增强回路且受到不可再生资源限制的经济资本系统任何物理的、成长的系统,或早或晚都会受到某种形式的制约。这些限制因素通常以调节回路的形式存在,在某些条件下,这些调节回路会取代驱动成长的增强回路成为主导性回路,要么是提高流出量,要么是减少流入量,从而阻碍系统的进一步成长。
在现实环境中,受限制的成长是非常普遍的,以至于系统思考专家将其当成一种“基本模型”(也可称为“系统基模”,简称“基模”,下同。),命名为“成长上限”(limits-to-growth)。所谓“系统基模”,指的是一些常见的系统结构,可以导致人们熟悉的一些行为模式。事实上,以后每当我们看到一个成长的系统,不管是人口、一家公司,还是一个银行账户、一则谣言、一种流行病,或者新产品的销售,我们都可以找出驱动其增长的诸多增强回路,也必然能找到最终限制其增长的调节回路。即使尚未占据主导地位,似乎还看不到它们对系统行为的影响,但这些调节回路肯定存在,因为没有任何真实的物理系统可以永无止境地成长下去。
对成长的限制有可能是临时的,有可能是永久性的。
当一个变量以指数级形式逼近一项约束或限制时,其接近限制的时间会出乎意料地短。
依靠不可再生性资源的经济体系
根据资源耗尽的动态行为特性,初级资源存量越大,新的发现越多,驱动成长的增强回路相对于限制性的调节回路的影响力就越强,导致资本的存量越高,开发速率越快;然而,一旦生产高峰过去,经济衰退也开始得更早,速度更快,而且幅度越大。
系统2.2:有两个可再生性存量的系统
经济资本受一个增强回路推动而成长,并受一个可再生性资源约束的情况只要对单位资本产出做很小的调整,改变其控制的调节回路的力量,就能产生显著的差异。
不可再生性资源主要受限于存量。所有存量一次到位,然后被逐渐开发使用(流出量)。之所以不能一次性开发,主要是因为资本(和开发条件)的限制。由于存量是不可再生的,开采速度越快,资源的生命周期就越短。
可再生性资源主要受限于流量。只要开发(流出量)的速度等于资源再生(流入量)的速度,它们就可以被无限地开采或捕捞;如果开发的速度快于再生的速度,资源存量最终可能低于某个关键转折点,从而转变为“不可再生性资源”,逐渐耗尽。
可再生性资源系统的行为模式有三种可能性:
- 过度开发,然后逐渐适应、调整至相对稳定的平衡状态,并长期保持;
- 过度开发,超出了均衡状态,之后上下振荡;
- 过度开发,之后导致资源的枯竭,产业崩溃。
两个影响因素
实际会出现哪种结果,取决于两方面:第一,关键转折点是否被突破。一旦关键转折点被突破,资源的种群数量实现再生的能力就会被破坏;第二,在资源逐渐衰减的过程中,抑制投资增长的调节回路的力度。如果该调节回路可以在关键转折点到来之前,快速起作用,控制资本的增长,那么整个系统就能平滑地达到均衡状态;如果该回路速度比较慢,不足够有效,系统就会振荡;如果该回路非常弱,或者起作用的速度很慢,这样一来,即使资源已经降低到难以再生的水平,但资本仍在持续增长,最终的结果是,该资源和产业都将崩溃。
在成长上限结构中,不管是可再生性资源,还是不可再生性资源,物质的存量都不可能永远增长,但是二者对于系统的限制,从系统行为的动态角度上讲是非常不同的。之所以会有差异,原因在于存量和流量的不同。
对于所有复杂的系统来说,判断系统未来行为走势的诀窍在于,了解什么样的系统结构包含哪些可能的行为,以及什么状况或条件可以触发这些行为。换句话说,如有可能,我们可以调整系统结构和相关条件,从而减少破坏性行为发生的概率,增加有利行为出现的概率。
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