Thinking in Systems: A Primer

Synopsis

Comment éviter le gaspillage de temps, d'argent et de ressources dû à des décisions à courte vue ? En pensant en systèmes, vous pouvez apprendre à reconnaître la relation entre la structure et le comportement pour prendre de meilleures décisions commerciales. Cette approche peut vous aider à comprendre n'importe quel système pour l'ajuster et l'améliorer.

Dans Thinking in Systems: A Primer, l'auteur Donella H. Meadows présente des explications simples de ce qui constitue un système ainsi que les éléments qui en déterminent le comportement. En plus des fondamentaux des systèmes simples et complexes, Meadows partage des informations sur un certain nombre de pièges courants à éviter lors de la réflexion en systèmes et comment les échapper.

Top 20 des idées clés

1. Un "système" est un ensemble de choses indépendantes qui sont interconnectées de manière à produire leurs propres motifs dans le temps. Les facteurs extérieurs peuvent déclencher ce comportement, mais les motifs du système sont en grande partie internes. Par exemple, l'économie de marché a des hauts et des bas naturels qui peuvent être impactés par la politique, mais n'est pas exclusivement dirigée par celle-ci.
2. Un système doit se composer de trois types de choses : des éléments, des interconnexions et une fonction ou un but. Chaque partie doit être vitale pour la fonction du système. Les joueurs de football, les entraîneurs et le terrain sont des éléments reliés par des règles. Enlevez ou changez l'un de ces éléments et vous modifiez ou dégradez la fonction du système.
3. De nombreux systèmes contiennent à la fois des éléments humains et non humains.Fonction" est généralement utilisé pour les systèmes non humains, tandis que "but" se réfère aux systèmes humains. Cette fonction ou ce but est souvent le moins évident, mais le déterminant le plus crucial du comportement d'un système. Changez le but d'une équipe de gagner à perdre, et toute la stratégie du jeu change.
4. Un "stock" est la base de tout système. Les stocks sont les éléments du système que vous pouvez voir, sentir, compter ou mesurer mais qui n'ont pas besoin d'être physiques. Par exemple, les niveaux de satisfaction des clients peuvent être un stock. Les stocks changent avec le temps grâce aux actions des flux, c'est-à-dire les ventes, la croissance, les pénuries, les échecs, etc.
5. Vous pouvez comprendre le comportement des systèmes complexes si vous observez la dynamique des stocks et des flux. Une baignoire est un système qui se compose d'un flux entrant (robinet), d'un flux sortant (drain) et d'un stock (eau dans la baignoire). Si vous bouchez le drain ou réduisez l'eau, le stock est impacté en conséquence.
6. Lorsque vous regardez à travers une lentille de pensée systémique, cela vous permettra de récupérer vos intuitions sur les systèmes entiers et leur fonctionnement. Vous serez en mesure d'affiner votre capacité à comprendre les parties, voir les interconnexions, poser des questions "et si" et être créatif et courageux en matière de refonte du système.
7. Les penseurs systémiques voient le monde comme une collection de processus de rétroaction ̶ une collection de stocks avec les mécanismes qui régulent les flux, et donc tout le système.Tout ce que nous faisons en tant qu'individus, en tant qu'industrie ou en tant que société se fait dans le contexte d'un système d'information-rétroaction," a déclaré Jay W. Forrester.
8. Une "boucle de rétroaction" se forme lorsque des changements dans le stock affectent les flux entrants ou sortants de ce même stock. Si le stock est la nourriture dans votre garde-manger et qu'il semble vide, vous pouvez équilibrer le niveau par l'achat de plus de nourriture (entrée) ou une ration auto-imposée sur vos portions jusqu'au jour de paie (sortie).
9. Les "boucles de rétroaction équilibrantes" recherchent des objectifs ou une stabilité tout en résistant au changement. Si vous poussez un niveau de stock trop haut, une boucle d'équilibrage essaiera de le ramener vers le bas. Une tasse de café commence chaude puis se refroidit. Si la température est votre stock, un chauffe-tasse résistera au changement. Introduisez des équilibres selon les besoins.
10. Une "boucle de rétroaction renforçante" renforce quelle que soit la direction du changement qui lui est imposée. Une inflation élevée conduit à des prix plus élevés, augmente les salaires et conduit à des hausses de prix. Si vous dites à un adolescent non", cela les incite à vouloir le faire davantage. Si vous soutenez des boucles de rétroaction positives comme la réinvestissement des bénéfices, ce comportement peut être exploité.
11. Il est possible de calculer le temps qu'il faudrait pour doubler un stock dans une boucle de rétroaction renforçante. Le "temps de doublement" est d'environ 70 divisé par le taux de croissance (en pourcentage). Si vous déposez 100 $ à 7% d'intérêt, il vous faudra 10 ans pour doubler votre investissement initial.
12. Les systèmes ont rarement une seule boucle de rétroaction.Un seul stock a probablement plusieurs boucles de renforcement et d'équilibrage de différentes forces qui le tirent dans plusieurs directions. Les systèmes complexes, comme le corps humain, font plus que rester stables. Chaque partie de notre corps a sa propre boucle qui impacte la santé globale. Lorsqu'un système est en déclin de santé, diagnostiquez chaque boucle.
13. Les "systèmes à un stock" ont un seul but, comme réguler la température de votre maison. Le stock est la température souhaitée, liée par un thermostat qui équilibre la boucle de rétroaction qui utilise un four et un climatiseur. Identifiez les boucles affaiblies comme un four défectueux ou des fenêtres qui laissent passer les courants d'air qui rendent le système inefficace.
14. Tout système physique qui grandit doit avoir au moins une boucle de renforcement qui stimule la croissance et une boucle d'équilibrage qui la contraint. Les "systèmes à deux stocks" ont un stock renouvelable contraint par un stock non renouvelable, comme une pêcherie. Aucun système physique ne peut croître indéfiniment et finira par rencontrer des contraintes, temporaires ou permanentes.
15. Pour comprendre un système, regardez d'autres systèmes avec une structure de rétroaction similaire. Les systèmes avec des structures de rétroaction similaires produisent des comportements similaires. Un système de production avec des expéditions et des flux économiques fonctionne beaucoup comme un système de population avec des naissances et des mortalités. Les deux ont un stock régi par une boucle de croissance de renforcement et une boucle de mort d'équilibrage avec un processus de vieillissement naturel.
16. Effectuez des ajustements partiels au besoin en fonction des tendances récentes pour éviter une surcompensation et un déséquilibre du système. Un "système de rétroaction régulatoire" tient compte des variables qui peuvent être prévues, mais pas prédites. Les concessionnaires automobiles, par exemple, envisagent une marge de manœuvre dans leur stock lorsqu'ils commandent plus de voitures au cas où l'exécution serait retardée ou les ventes augmenteraient. Cependant, cette stratégie opérationnelle "juste à temps" a récemment causé des problèmes majeurs pour les constructeurs automobiles et les a forcés à repenser leur stratégie.
17. Les retards sont omniprésents dans les systèmes et ont un impact fort sur le comportement. Si vous modifiez un retard, cela peut grandement affecter le comportement de votre système, en bien ou en mal. Accélérez un retard d'information, et une partie de votre système pourrait fonctionner plus rapidement. Mais si vous surcompensez un changement, cela peut provoquer une boucle de rétroaction renforçante. Par exemple, Toyota a pu en grande partie éviter les mêmes problèmes de chaîne d'approvisionnement liés à la pandémie qui ont touché la plupart des constructeurs automobiles grâce à l'accumulation de pièces spécifiques et à sa maîtrise de son réseau. Les autres constructeurs automobiles devront maintenant faire de même.
18. Les systèmes doivent être gérés non seulement pour la productivité ou la stabilité, mais aussi pour la résilience. La prise de conscience de la résilience d'un système permet de voir de nombreuses façons de préserver ou d'améliorer cette qualité. Renforcez le "système immunitaire" de votre système grâce à l'entretien de chaque élément afin qu'il puisse mieux se maintenir.
19. Les règles qui régissent votre système peuvent conduire à l'exploitation de failles qui déforment le système. Malgré l'obstacle, ce comportement peut être utilisé comme un retour d'information utile. Concevez ou redéfinissez les règles pour libérer la créativité loin de l'exploitation et vers l'objectif prévu des règles.
20. Méfiez-vous des politiques ou des pratiques qui soulagent les systèmes ou nient les signaux mais ne parviennent pas à résoudre le problème sous-jacent. Renforcez les éléments de votre système de manière à ce qu'ils puissent mieux se soutenir eux-mêmes, puis retirez-vous de l'équation. Déplacez l'accent des solutions à court terme vers la durabilité à long terme.

Résumé

Un système est défini comme un ensemble de choses indépendantes qui sont interconnectées de manière à produire leurs propres motifs dans le temps. Presque tout est un système, de nos corps à l'univers et à l'ordinateur que vous utilisez pour lire ceci.

Les systèmes sont influencés par des facteurs extérieurs, mais les motifs de tout système sont en grande partie internes. Lorsqu'un Slinky est étendu, il rebondit non pas à cause de la main qui le tient, mais à cause de son système de bobines.

Un système se compose d'éléments, d'interconnexions et de fonctions. Dans le cas des systèmes construits par l'homme, la fonction pourrait aussi être un but.

Les stocks sont la "fondation" d'un système et sont l'élément que vous pouvez voir, sentir, compter ou mesurer.Une boucle de rétroaction se forme lorsque les changements dans un stock affectent les flux entrant ou sortant de ce même stock. Un exemple parfait de ce concept est l'intérêt tel qu'il se rapporte à la quantité d'argent dans un compte bancaire. De même, si vous voyez moins d'argent sur votre compte, vous pourriez réagir et prendre plus de travail et ainsi le cycle continue.

Embarquez sur des boucles en fuite

Les boucles de rétroaction renforçantes se trouvent chaque fois qu'un stock a la capacité de se reproduire ou de croître en tant que fraction constante de lui-même. Plus les clients laissent des commentaires positifs sur votre entreprise, plus de personnes l'essaieront et laisseront plus de commentaires. Avec le temps, votre stock - dans ce cas, la satisfaction des clients - se reproduira de lui-même.

Les boucles de rétroaction négatives renforçantes sont mieux connues sous le nom de "cycles vicieux". Si vous êtes stressé, vous pourriez manger un pot de crème glacée, ce qui vous fait vous sentir coupable, ce qui vous stresse, alors vous cherchez plus de nourriture.

La pensée systémique vous amènerait à réfléchir à cette cause et à cet effet. Si A cause B, est-il possible que B cause également A ?

Un analyste de systèmes peut tester plusieurs scénarios et observer ce qui se passe lorsque les facteurs moteurs font différentes choses. Ces études de systèmes dynamiques ne sont généralement pas conçues pour prédire l'avenir, cependant. Au contraire, elles sont conçues pour explorer ce qui se passerait si un certain nombre de facteurs moteurs se déroulent de différentes manières.

Lorsque vous testez la valeur d'un modèle, demandez-vous :

1. Les facteurs déterminants sont-ils susceptibles de se dérouler de cette manière ?
2. Si c'était le cas, le système réagirait-il de cette manière ?
3. Quelle est la force derrière les facteurs déterminants ?

L'utilité d'un modèle ne dépend pas de la réalité des scénarios qui le conduisent, mais de sa capacité à répondre avec un comportement réaliste.

Types de systèmes

Systèmes à un seul stock

Un système à un seul stock est exactement ce que cela semble être - un système avec un seul stock qui est constamment influencé par des boucles de rétroaction orientées vers un objectif. Pour simplifier, prenons l'exemple d'un thermostat de pièce et supposons que l'énergie est illimitée.

Dans ce cas, notre stock est la température de la pièce, régulée par des boucles de rétroaction - un chauffage et un climatiseur. D'autres boucles peuvent être des fuites vers l'extérieur par des fenêtres mal isolées ou une mauvaise isolation. La température extérieure est une autre boucle qui influence notre stock. Si toutes les boucles fonctionnent en même temps (y compris la climatisation et le chauffage), la température ne sera pas équilibrée.

Les gens ont appris à adapter leur utilisation du thermostat pour des boucles de rétroaction telles que les fuites de chaleur par les fenêtres et les portes, une petite chaudière, ou une unité de climatisation super puissante qui refroidit rapidement.

Deux systèmes de stock

Un système à deux stocks aura un stock renouvelable contraint par un stock non renouvelable, comme toute industrie qui travaille avec l'environnement - la foresterie, l'énergie, le bétail, etc. Tout système physique de ce type est soumis à des règles naturellement présentes. Plus précisément, ils doivent avoir au moins une boucle de renforcement qui stimule la croissance et une boucle d'équilibrage qui la contraint. Aucun système physique ne peut croître indéfiniment et finira par rencontrer des contraintes, temporaires ou permanentes.

Plus ils sont grands, plus la chute est dure

Une quantité qui croît de manière exponentielle vers une contrainte/limite atteint cette limite en un temps étonnamment court. Si vous êtes une compagnie pétrolière qui a identifié un nouveau site de forage, et que la ressource s'avère être beaucoup plus grande que ce que les géologues avaient prévu, vous avez plusieurs options. Vous pouvez augmenter l'extraction et voir les profits rapidement mais épuiser la ressource plus vite. Alternativement, vous pouvez gagner moins d'argent mais maintenir une extraction plus stable sur une période de temps plus longue. Avec des variables telles que la demande de carburant et les prix du pétrole en constante fluctuation, chaque choix est un pari.

Les pêcheries rencontrent un problème similaire. La surpopulation diminue les taux de reproduction, et les poissons rares qui rapportent un prix plus élevé se reproduisent moins souvent.La rétroaction d'équilibrage des récoltes plus petites qui réduisent les profits fait baisser rapidement le taux d'investissement pour empêcher la flotte de navires de devenir si grande que la surpêche se produit.

Si une ressource est épuisée dans un système de ressources renouvelables, trois choses peuvent se produire :

1. Des ajustements sont effectués pour réduire le dépassement et revenir à un équilibre durable
2. Des ajustements sont effectués en excès, ce qui entraîne une oscillation autour d'un équilibre, ou
3. La ressource s'effondre, ainsi que l'industrie dépendante de cette ressource.

Les contraintes imposées à un système renouvelable par rapport à un système non renouvelable diffèrent en fonction des stocks et des flux. Par exemple, les ressources non renouvelables sont limitées par les stocks tandis que les ressources renouvelables sont limitées par les flux. Si vous extrayez une ressource plus rapidement qu'elle ne peut se régénérer, vous créerez essentiellement un système non renouvelable. La chasse à la baleine était l'une des entreprises les plus importantes en Amérique avant que les scientifiques ne comprennent les longs cycles de reproduction des animaux. À l'époque, les baleines semblaient être une ressource infinie mais se sont avérées être tout le contraire.

L'entrée qui est la plus importante pour un système est celle qui est la plus limitée, comme l'huile ou le poisson dans les exemples précédents. Ces limites peuvent facilement être mal identifiées ("Nous récolterons plus chaque année si nous doublons notre flotte de navires"). Toute entité physique avec plusieurs entrées et sorties sera entourée de couches de limites.Ces limites peuvent être auto-imposées, comme un rythme de récolte. Si elles ne le sont pas, elles seront imposées par le système, comme une ressource finie qui s'épuise complètement.

Comment encourager la résilience

La résilience provient de la structure dynamique de plusieurs boucles de rétroaction qui ont la capacité de fonctionner de différentes manières pour restaurer un système, même après un grand revers. La clé de cette capacité est la redondance - plusieurs boucles de rétroaction qui fonctionnent par différents mécanismes et échelles de temps pour atteindre le même objectif. Assurez-vous qu'aucune boucle de rétroaction ne reste sans soutien.

Pièges du système et échappatoires

Tout système aura ses propres pièges à éviter. Voici quelques exemples courants, ainsi que la manière de les éviter ̶ ou si vous vous trouvez piégé, comment s'échapper.

Piège : résistance à la politique

"Trop de cuisiniers dans la cuisine"

Toute nouvelle politique efficace éloigne davantage le stock des objectifs des autres acteurs. Lorsque divers acteurs tentent de tirer un stock de système vers divers objectifs, le résultat peut être une résistance à la politique.

Échappatoire :

La meilleure façon de combattre la résistance à la politique est d'établir un sentiment d'unité. Impliquez tous les acteurs et cherchez des moyens mutuellement satisfaisants pour que tous les objectifs soient réalisés ou déplacez l'attention de tous vers des objectifs plus grands et plus importants que tout le monde peut soutenir.

Piège : tragédie des communs

"Un système d'honneur échoué"

L'expression "tragédie des communs" est attribuée à l'écologiste Garret Hardin, qui dans un article de 1968 a décrit comment les ressources partagées ("communs") sont inévitablement détruites. Ce piège se produit lorsque tous les utilisateurs bénéficient de ressources partagées, mais souffrent également des abus de quiconque. Cela conduit à une surutilisation de la ressource et à une érosion jusqu'à ce qu'elle soit inutilisable. Si vous avez déjà essayé de laisser des bonbons d'Halloween sur le porche avec un panneau qui encourage une limite d'une pièce, vous êtes familier avec la façon dont d'autres enfants manquent parce que l'un était gourmand.

Évasion :

Éduquez et exhortez les utilisateurs afin qu'ils comprennent les conséquences des abus. Restaurez ou renforcez le lien de rétroaction manquant par la privatisation de la ressource afin que la responsabilité soit ressentie par les individus ou régulez l'accès des utilisateurs problématiques.

Piège : escalade

"Je sais que tu es, mais qu'est-ce que je suis ?"

Comme la croissance exponentielle ne peut pas continuer indéfiniment, une boucle de rétroaction renforçante finira par s'effondrer. Comme deux enfants qui essaient de surpasser un coup de l'autre, tous deux finiront en larmes.

Évasion :

La meilleure défense contre l'escalade est de vous empêcher de vous retrouver piégé en premier lieu.Si vous êtes pris dans un système en escalade, refusez de concourir ou négociez un nouveau système avec des boucles d'équilibrage pour contrôler l'escalade.

Piège : succès aux réussites

"Les riches deviennent de plus en plus riches"

Une autre boucle de rétroaction renforçante se produit lorsque les gagnants se voient systématiquement attribuer les moyens de gagner à nouveau. Si cela est autorisé à continuer, les gagnants prennent tout et les perdants sont éliminés.

Échappatoire :

Combattez cette boucle par la diversification (c'est-à-dire les lois antitrust) ou concevez des récompenses pour le succès qui ne favorisent pas le prochain tour de compétition en faveur des gagnants précédents.

Piège : transférer le fardeau à l'intervenant

"Mettre un pansement sur une blessure par balle"

Lorsqu'une solution à un problème systématique ne fait que masquer ou réduire les symptômes mais ne fait rien pour résoudre le problème sous-jacent, la capacité du système original à s'auto-entretenir commence à s'atrophier ou à s'éroder, et une boucle de rétroaction destructrice est mise en mouvement. Le système devient plus dépendant de l'intervention et moins capable de maintenir son propre état souhaité.

Échappatoire :

Intervenez de manière à renforcer la capacité du système à assumer ses propres fardeaux, puis retirez-vous.Demandez :

• Pourquoi les mécanismes de correction naturels ont-ils échoué ?
• Comment peut-on éliminer les obstacles à leur succès ?
• Comment peut-on rendre les mécanismes de leur succès plus efficaces ?

Déplacez l'accent du soulagement à court terme vers une restructuration à long terme.

Piège : battre le système

"Les règles sont faites pour être enfreintes"

Si une attitude de "battre-le-système" est omniprésente chez les utilisateurs de votre système, il est temps de repenser votre approche. Des exploits dans les jeux vidéo aux agences gouvernementales qui dépensent des dollars inutiles pour éviter un budget inférieur l'année prochaine, la "violation des règles" est un problème courant dans divers types de systèmes.

Échappatoire :

Traitez ces exploits de règles comme des retours d'information utiles. Concevez ou reconcevez des règles pour encourager la créativité dans la manière dont l'objectif des règles est atteint. Concentrez-vous sur l'"esprit de la loi" plutôt que sur la "lettre de la loi". Demandez-vous s'il existe une meilleure façon d'atteindre votre objectif.

Piège : chercher le mauvais objectif

"Il n'y a pas de A pour l'effort"

Si les objectifs sont définis de manière inexacte ou incomplète, le système peut obéir pour produire un résultat contraire à ce que ses opérateurs avaient réellement prévu au départ.

Échappatoire :

Spécifiez des indicateurs et des objectifs qui reflètent le véritable bien-être du système. Ne confondez pas l'effort avec le résultat. Sinon, vous vous retrouverez avec un système qui produit de l'effort, pas des résultats.

Piège : dérive vers de faibles performances

"Si vous ne grandissez pas, vous rétrécissez"

Si vous permettez aux normes de performance d'être influencées par les performances passées, cela crée une boucle de rétroaction renforçante qui érode les objectifs et envoie votre système vers de faibles performances.

Échappatoire :

Fixez des normes en fonction des meilleures performances réelles au lieu d'être découragé par les pires. Ce modèle inversera le flux de votre boucle de rétroaction vers la croissance.

Trouver des points de levier

"Si une révolution détruit un gouvernement, mais que les schémas systématiques de pensée qui ont produit ce gouvernement restent intacts, alors ces schémas se répéteront... On parle tellement du système. Et si peu de compréhension." - Robert Pirsig, Zen et l'Art de la Maintenance de la Moto

Ceux qui sont profondément impliqués dans un système savent souvent intuitivement où trouver des points de levier, mais poussent fréquemment le changement dans la mauvaise direction. Jay Forester du MIT a publié une étude sur la dynamique urbaine en 1969 qui identifiait le logement à faible revenu comme un point de levier dans une économie.

Ce qu'il a découvert, c'est que moins il y avait de logements à faible revenu dans une ville, mieux elle se portait. L'idée est contre-intuitive, et Forester a été ridiculisé pour ses découvertes à une époque où la politique nationale dictait une série de tels projets à travers le pays. Depuis lors, de nombreux projets de ce type ont été démolis.

Au fur et à mesure que les systèmes deviennent plus complexes, leur comportement peut devenir surprenant.