Мышление в системах: основы

Синопсис

Как избежать потери времени, денег и ресурсов из-за краткосрочных решений? Когда вы думаете системно, вы можете научиться распознавать связь между структурой и поведением, чтобы принимать более эффективные бизнес-решения. Этот подход может помочь вам понять любую систему, чтобы корректировать и улучшать ее.

В Мышление в системах: основы, автор Донелла Х. Медоуз представляет простые объяснения того, что делает систему, вместе с элементами, которые определяют ее поведение. В дополнение к основам простых и сложных систем, Медоуз делится знаниями о ряде распространенных ловушек, которые следует избегать при системном мышлении, и о том, как из них выйти.

Топ-20 важных моментов

1. "Система" - это набор независимых вещей, которые взаимосвязаны таким образом, что они со временем создают свои собственные модели. Внешние факторы могут вызвать это поведение, но модели системы в основном внутренние. Например, рыночная экономика имеет естественные взлеты и падения, которые могут быть затронуты политикой, но не полностью управляются ею.
2. Система должна состоять из трех видов вещей: элементов, связей и функции или цели. Каждая часть должна быть важной для функционирования системы. Футболисты, тренеры и поле являются элементами, связанными правилами. Удалите или измените любой из этих элементов, и вы измените или нарушите функционирование системы.
3. Многие системы содержат как человеческие, так и нечеловеческие элементы."Функция" обычно используется для нечеловеческих систем, в то время как "цель" относится к человеческим. Эта функция или цель часто является наименее очевидной, но самым важным определителем поведения системы. Измените цель команды с победы на поражение, и вся стратегия игры меняется.
4. "Запас" - это основа любой системы. Запасы - это элементы системы, которые вы можете видеть, ощущать, считать или измерять, но они не обязательно должны быть физическими. Например, уровень удовлетворенности клиентов может быть запасом. Запасы меняются со временем под воздействием потоков, то есть продаж, роста, дефицита, сбоев и т.д.
5. Вы можете понять поведение сложных систем, если наблюдаете за динамикой запасов и потоков. Ванна - это система, которая состоит из входящего потока (кран), исходящего потока (слив) и запаса (вода в ванне). Если вы забьете слив или уменьшите подачу воды, запас будет соответствующим образом затронут.
6. Когда вы смотрите через призму системного мышления, это позволит вам восстановить свои интуитивные представления о целых системах и о том, как они работают. Вы сможете улучшить свою способность понимать части, видеть взаимосвязи, задавать вопросы "что если" и проявлять творчество и смелость в переосмыслении системы.
7. Системные мыслители видят мир как совокупность обратных связей - совокупность запасов вместе с механизмами, которые регулируют потоки, и, следовательно, всю систему."Все, что мы делаем как отдельные личности, как отрасль или как общество, происходит в контексте системы информационной обратной связи," - сказал Джей В. Форрестер.
8. "Цикл обратной связи" формируется, когда изменения в запасах влияют на потоки в эти запасы или из них. Если запасом является еда в вашей кладовой и она выглядит пустой, вы можете уравновесить уровень путем покупки большего количества продуктов (входящий поток) или самоограничения в порциях до дня зарплаты (исходящий поток).
9. "Циклы балансировки обратной связи" стремятся к целям или стабильности, сопротивляясь изменениям. Если вы слишком сильно увеличиваете уровень запасов, цикл балансировки попытается снизить его. Чашка кофе сначала горячая, затем остывает. Если температура является вашим запасом, подставка для чашки будет сопротивляться изменению. Вводите балансы по мере необходимости.
10. "Цикл усиления обратной связи" усиливает любое направление изменений, которые на него накладываются. Высокая инфляция приводит к повышению цен, увеличению заработной платы и приводит к росту цен. Если вы говорите подростку "нет," это заставляет их хотеть делать это еще больше. Если вы поддерживаете положительные циклы обратной связи, такие как реинвестирование прибыли, это поведение можно использовать.
11. Можно рассчитать количество времени, которое потребуется, чтобы удвоить запас в цикле усиления обратной связи. "Время удвоения" равно примерно 70, деленное на темп роста (в процентах). Если вы внесете $100 под 7% годовых, вам потребуется 10 лет, чтобы удвоить свою первоначальную инвестицию.
12. Системы редко имеют только один цикл обратной связи.Один актив, вероятно, имеет несколько усиливающих и балансирующих циклов различной силы, которые тянут его в разные стороны. Сложные системы, такие как человеческое тело, делают больше, чем просто оставаться стабильными. Каждая часть нашего тела имеет свой собственный цикл, который влияет на общее здоровье. Когда здоровье системы ухудшается, диагностируйте каждый цикл.
13. "Системы с одним активом" имеют одну цель, например, регулировать температуру в вашем доме. Актив - это желаемая температура, связанная с термостатом, который балансирует обратную связь, используя печь и кондиционер. Определите ослабленные циклы, такие как неисправная печь или сквозняки, которые делают систему неэффективной.
14. Любая физическая система, которая растет, должна иметь по крайней мере один усиливающий цикл, который стимулирует рост, и балансирующий цикл, который его ограничивает. "Системы с двумя активами" имеют возобновляемый актив, ограниченный необновляемым активом, например, рыболовство. Никакая физическая система не может расти вечно и в конечном итоге столкнется с ограничениями, временными или постоянными.
15. Чтобы понять систему, посмотрите на другие системы с похожей структурой обратной связи. Системы с похожими структурами обратной связи производят похожие поведенческие реакции. Производственная система с отгрузками и экономическими потоками работает очень похоже на систему населения с рождаемостью и смертностью. Оба имеют актив, управляемый усиливающим циклом роста и балансирующим циклом смерти с естественным процессом старения.
16. Вносите частичные корректировки по мере необходимости на основе последних тенденций, чтобы избежать перекомпенсации и нарушения баланса системы. "Регулирующая обратная связь системы" учитывает переменные, которые можно ожидать, но не предсказать. Автосалоны, например, учитывают запас при повторном заказе автомобилей на случай задержки выполнения заказа или увеличения продаж. Однако недавно этот операционный метод "точно в срок" вызвал серьезные проблемы для автопроизводителей и заставил их пересмотреть свою стратегию.
17. Задержки широко распространены в системах и сильно влияют на поведение. Если вы измените задержку, это может существенно повлиять на поведение вашей системы, как в лучшую, так и в худшую сторону. Ускорьте задержку информации, и часть вашей системы может работать быстрее. Но если вы перекомпенсируете изменение, это может вызвать усиливающуюся обратную связь. Например, Toyota смогла в значительной степени избежать тех проблем с цепочкой поставок во время пандемии, которые повлияли на большинство автопроизводителей, благодаря запасу определенных деталей и мастерству управления своей сетью. Теперь другим автокомпаниям придется делать то же самое.
18. Системы нужно управлять не только с целью повышения производительности или стабильности, но и для обеспечения устойчивости. Осознание устойчивости системы позволяет увидеть множество способов сохранения или улучшения этого качества. Укрепите "иммунную систему" вашей системы через поддержание каждого элемента, чтобы она могла лучше поддерживать себя.
19. Правила, которые управляют вашей системой, могут привести к использованию лазеек, искажающих систему. Несмотря на препятствия, это поведение может быть использовано в качестве полезной обратной связи. Создайте или пересмотрите правила, чтобы направить творчество в сторону предназначенного использования правил, а не их эксплуатации.
20. Остерегайтесь политик или практик, которые облегчают системы или отрицают сигналы, но не решают фундаментальную проблему. Укрепите элементы вашей системы таким образом, чтобы они могли лучше поддерживать себя, а затем уберите себя из уравнения. Переключите фокус с краткосрочных решений на долгосрочную устойчивость.

Резюме

Система определяется как набор независимых элементов, которые взаимосвязаны таким образом, что они со временем создают свои собственные модели. Почти все является системой, от наших тел до вселенной и компьютера, который вы используете для чтения этого.

Системы подвержены влиянию внешних факторов, но любые модели системы в основном внутренние. Когда Спринги расширяются, они прыгают не из-за руки, которая их держит, а из-за своей системы катушек.

Система состоит из элементов, взаимосвязей и функций. В случае систем, созданных человеком, функция также может быть целью.

Запасы являются "основой" системы и являются элементом, который вы можете видеть, ощущать, считать или измерять.Обратная связь формируется, когда изменения в запасах влияют на потоки в эти запасы или из них. Ярким примером этого концепта является процент по вкладу, который связан с суммой денег на банковском счете. Если вы видите меньше денег на своем счете, вы можете отреагировать и взять больше работы, и таким образом цикл продолжается.

Поймайте подъем на неудержимых циклах

Циклы усиления обратной связи встречаются всякий раз, когда запас имеет возможность воспроизводить себя или расти как постоянная доля от себя. Чем больше клиентов оставляют положительные отзывы о вашей компании, тем больше людей попробуют ее и оставят больше отзывов. Со временем ваш запас - в данном случае, удовлетворенность клиентов - будет воспроизводиться сам по себе.

Отрицательные циклы усиления обратной связи лучше известны как "зловредные циклы." Если вы под страхом, вы можете съесть банку мороженого, что вызовет у вас чувство вины, что вызовет у вас стресс, и вы снова обратитесь к еде.

Системное мышление заставит вас задуматься об этой причине и следствии. Если A вызывает B, возможно ли, что B также вызывает A?

Аналитик систем может проверить несколько сценариев и наблюдать, что происходит, когда водящие факторы делают разные вещи. Однако эти исследования динамических систем обычно не предназначены для прогнозирования будущего. Скорее, они предназначены для исследования того, что произойдет, если ряд ведущих факторов развернется разными способами.

При проверке значения модели задайте себе следующие вопросы:

1. Вероятно ли такое развитие ведущих факторов?
2. Если бы они развивались таким образом, система бы отреагировала так?
3. Какая сила стоит за ведущими факторами?

Полезность модели не зависит от того, насколько реалистичны сценарии ее ведущих факторов, а от того, отвечает ли она реалистичным образом поведением.

Типы систем

Системы с одним запасом

Система с одним запасом - это то, что звучит как система с одним запасом, которая постоянно подвержена влиянию целевых обратных связей. Для простоты рассмотрим термостат комнаты и предположим, что энергия неограниченна.

В этом случае наш запас - это температура комнаты, регулируемая обратными связями - печью и кондиционером. Другие циклы могут быть утечками наружу через сквозняки в окнах или плохую изоляцию. Температура за окном - еще один цикл, влияющий на наш запас. Если все циклы работают одновременно (включая кондиционер и отопление), температура не будет сбалансирована.

Люди научились адаптировать использование своего термостата для обратных связей, таких как утечка тепла через окна и двери, маленькая печь или сверхмощный кондиционер, который быстро охлаждает.

Две системы запасов

Система с двумя запасами будет иметь возобновляемый запас, ограниченный невозобновляемым запасом, как в любой отрасли, работающей с окружающей средой - лесное хозяйство, энергетика, скотоводство и т.д. Любая физическая система такого типа подчиняется естественно возникающим правилам. В частности, они должны иметь по крайней мере один усиливающий цикл, который стимулирует рост, и балансирующий цикл, который его ограничивает. Никакая физическая система не может расти вечно и в конечном итоге столкнется с ограничениями, временными или постоянными.

Чем больше они, тем сильнее они падают

Количество, которое экспоненциально растет к ограничению/пределу, достигает этого предела за удивительно короткое время. Если вы - нефтяная компания, которая определила новое место для бурения, и оказывается, что ресурс гораздо больше, чем предполагали геологи, у вас есть несколько вариантов. Вы можете увеличить добычу и быстро увидеть прибыль, но истощить ресурс быстрее. Или же вы можете зарабатывать меньше денег, но поддерживать более стабильную добычу на более длительный период времени. При постоянном колебании таких переменных, как спрос на топливо и цены на нефть, любой выбор - это риск.

Рыболовные хозяйства сталкиваются с аналогичной проблемой. Перенаселенность снижает скорость размножения, а редкие рыбы, которые продаются по более высокой цене, размножаются реже.Балансирующая обратная связь меньших урожаев, которая снижает прибыль, быстро снижает темпы инвестиций, предотвращая чрезмерное увеличение флота кораблей, что могло бы привести к перерыболову.

Если ресурс исчерпывается в системе возобновляемых ресурсов, могут произойти три вещи:

1. Производятся корректировки для снижения превышения и возвращения к устойчивому равновесию
2. Производятся избыточные корректировки, что приводит к колебаниям вокруг равновесия, или
3. Ресурс рушится, вместе с отраслью, зависящей от этого ресурса.

Ограничения, накладываемые на возобновляемую и невозобновляемую систему, отличаются в зависимости от запасов и потоков. Например, невозобновляемые ресурсы ограничены запасами, в то время как возобновляемые ресурсы ограничены потоками. Если вы извлекаете ресурс быстрее, чем он может восстанавливаться, это по сути создаст невозобновляемую систему. Китобойный бизнес был одним из самых крупных в Америке до того, как ученые поняли долгие репродуктивные циклы животных. В то время киты казались бесконечным ресурсом, но оказались совсем не такими.

Наиболее важным для системы является ввод, который наиболее ограничен, например, нефть или рыба в предыдущих примерах. Эти ограничения легко можно неправильно идентифицировать ("Мы будем собирать больше каждый год, если удвоим наш флот кораблей"). Любая физическая сущность с несколькими входами и выходами будет окружена слоями ограничений.Эти ограничения могут быть самоустановленными, например, темп сбора урожая. Если они не установлены, они будут наложены системой, например, конечным ресурсом, который полностью исчерпывается.

Как поощрять устойчивость

Устойчивость возникает из динамической структуры нескольких обратных связей, которые могут работать разными способами для восстановления системы, даже после большого сбоя. Ключ к этой способности - избыточность - несколько обратных связей, которые работают через разные механизмы и временные шкалы для достижения одной и той же цели. Убедитесь, что ни одна обратная связь не остается без поддержки.

Ловушки системы и пути их преодоления

Любая система имеет свои собственные ловушки, которые следует избегать. Вот некоторые общие примеры, а также способы их избежать ̶ или если вы оказались в ловушке, как из нее выбраться.

Ловушка: сопротивление политике

"Слишком много поваров на кухне"

Любая новая эффективная политика отталкивает запас дальше от целей других участников. Когда различные участники пытаются потянуть системный запас к различным целям, результатом может быть сопротивление политике.

Выход:

Лучший способ борьбы с сопротивлением политике - установить чувство единства. Привлеките всех участников и поищите взаимно удовлетворительные способы реализации всех целей или переключите внимание всех на более крупные и важные цели, которые все могут поддержать.

Ловушка: трагедия общин

"Проваленная система чести"

Фраза "трагедия общин" приписывается экологу Гаррету Хардину, который в статье 1968 года описал, как неизбежно уничтожаются общие ресурсы ("общины"). Эта ловушка возникает, когда все пользователи получают выгоду от общих ресурсов, но также страдают от злоупотреблений кого-либо другого. Это приводит к переиспользованию ресурса и его эрозии до тех пор, пока он не станет непригодным для использования. Если вы когда-либо пытались оставить Хэллоуинские конфеты на крыльце с табличкой, призывающей ограничиться одной конфетой, вы знакомы с тем, как другие дети остаются без конфет из-за того, что кто-то был жадным.

Выход:

Образовывайте и призывайте пользователей, чтобы они понимали последствия злоупотреблений. Восстановите или усильте отсутствующую обратную связь через приватизацию ресурса, чтобы ответственность ощущалась отдельными лицами, или регулируйте доступ проблемных пользователей.

Ловушка: эскалация

"Я знаю, что ты такой, но кто я?"

Поскольку экспоненциальный рост не может продолжаться вечно, усиливающаяся обратная связь в конечном итоге обрушится. Как двое детей, которые пытаются переплюнуть друг друга ударом, оба окажутся в слезах.

Выход:

Лучшая защита от эскалации - не попадать в ловушку в первую очередь.Если вы попали в эскалирующую систему, откажитесь от соревнования или договоритесь о новой системе с балансирующими петлями для контроля эскалации.

Ловушка: успех приводит к успеху

"Богатые становятся все богаче"

Еще одна усиливающая обратная связь происходит, когда победителям систематически предоставляются средства для повторного выигрыша. Если это продолжается, победители забирают все, а проигравшие выбывают.

Выход:

Боритесь с этой петлей через диверсификацию (например, антимонопольные законы) или разработайте награды за успех, которые не предвзяты в пользу победителей предыдущего раунда соревнований.

Ловушка: перекладывание бремени на вмешательство

"Наклеивание пластыря на рану от пули"

Когда решение системной проблемы лишь маскирует или снижает симптомы, но ничего не делает для решения основной проблемы, способность исходной системы к самоподдержанию начинает атрофироваться или разрушаться, и запускается разрушительная обратная связь. Система становится более зависимой от вмешательства и менее способной поддерживать свое желаемое состояние.

Выход:

Вмешайтесь таким образом, чтобы усилить способность системы нести свои собственные бремена, а затем удалите себя.Спросите:

• Почему не сработали естественные механизмы коррекции?
• Как можно устранить препятствия на пути их успеха?
• Как можно сделать механизмы их успеха более эффективными?

Перестаньте сосредотачиваться на краткосрочном облегчении и сосредоточьтесь на долгосрочной реструктуризации.

Ловушка: обмануть систему

"Правила созданы, чтобы их нарушать"

Если у пользователей в вашей системе преобладает настроение "обмануть систему", пора пересмотреть ваш подход. От эксплуатации в видеоиграх до государственных агентств, которые тратят бесполезные доллары, чтобы не снизить бюджет в следующем году, "нарушение правил" - распространенная проблема в различных системах.

Выход:

Рассматривайте эти нарушения правил как полезную обратную связь. Создавайте или пересматривайте правила так, чтобы они стимулировали творчество в достижении целей этих правил. Сосредоточьтесь на "духе закона", а не на "букве закона". Спросите себя, есть ли лучший способ достичь вашей цели.

Ловушка: стремиться к неправильной цели

"Нет оценки за усилия"

Если цели определены неверно или неполно, система может послушно работать на достижение результата, противоположного тому, что ее операторы на самом деле хотели в первую очередь.

Выход:

Определите показатели и цели, которые отражают реальное благосостояние системы. Не путайте усилия с результатом. В противном случае у вас останется система, которая производит усилия, а не результаты.

Ловушка: скатывание к низкой производительности

"Если вы не растете, вы уменьшаетесь"

Если вы позволяете стандартам производительности быть под влиянием прошлой производительности, это создает усиливающую обратную связь, которая разрушает цели и направляет вашу систему к низкой производительности.

Выход:

Устанавливайте стандарты в соответствии с лучшими реальными результатами, а не отчаивайтесь из-за худших. Этот шаблон изменит направление вашей обратной связи к росту.

Найдите точки воздействия

"Если революция уничтожает правительство, но системные модели мышления, которые породили это правительство, остаются нетронутыми, то эти модели повторятся... Столько разговоров о системе. И так мало понимания." - Роберт Пирсиг, Зен и искусство ухода за мотоциклом

Те, кто глубоко вовлечен в систему, часто интуитивно знают, где найти точки воздействия, но часто направляют изменения в неправильном направлении. Джей Форестер из MIT опубликовал в 1969 году исследование городской динамики, которое определило жилье для малоимущих как точку воздействия в экономике.

То, что он обнаружил, заключалось в том, что чем меньше жилья для малоимущих было в городе, тем лучше он себя чувствовал. Идея контринтуитивна, и Форестер был осмеян за свои выводы в то время, когда национальная политика диктовала целый ряд таких проектов по всей стране. С тех пор многие такие проекты были снесены.

По мере усложнения систем их поведение может становиться удивительным.