系统之美09(完)

附录

系统术语表

系统原理概要

系统

●总体大于部分之和。

●系统中的很多相互连接是通过信息流进行运作的。

●系统中最不明显的部分是它的功能或目标，而这常常是系统行为最为关键的决定因素。

●系统结构决定系统行为（结构影响行为）。系统行为是系统随着时间流逝展现出来的一系列事件。

存量、流量和动态平衡

●存量是对系统中变化量的一种历史记录。

●只要所有流入量的总和超过了流出量的总和，存量的水平就会上升。

●只要所有流出量的总和超过了流入量的总和，存量的水平就会下降。

●如果所有流出量的总和与流入量的总和相等，存量的水平将保持不变，即系统将保持动态平衡。

●要想使存量增加，既可以通过增加流入速率来实现，也可以通过减小流出速率来实现。

●存量可以在系统中起到延迟、缓存或减震器的作用。

●由于存量的存在，流入量和流出量可以被分离开来，相互独立。

反馈回路

●一个反馈回路就是一条闭合的因果关系链，从某一个存量出发，并根据存量当时的状况，经过一系列决策、规则、物理法则或者行动，影响到与存量相关的流量，又返回来改变了存量。

●在系统中，调节回路是保持平衡或达到特定目标的结构，也是稳定性和抵制变革的根源。

●增强回路是自我强化的，随着时间的变化，增强回路会导致指数级增长或者加速崩溃。

●由反馈回路所传递的信息，哪怕是非物理性的信息，只能影响未来的行为，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行为。

●在一个由存量维持的调节回路中，设定目标时，必须适当考虑补偿影响存量的重要的流入和流出过程。否则，反馈过程将超出或低于存量的目标值。

●具有相似反馈结构的系统，也将产生相似的动态行为。

主导地位转换、延迟和振荡

●当不同调节回路的相对优势发生改变时，系统通常会出现一些复杂的行为，由一个回路主导的某种行为模式变为另外一种。

●调节回路上的时间延迟很可能会导致系统的振荡。

●改变一个延迟的长短，可能会导致系统行为的巨大变化。

情景和测试模型

●系统动力学模型可探究未来的多种可能性，让我们了解“如果这样……会怎样”之类的问题。

●模型的价值不取决于它的驱动情景是否真实（其实，对此没有任何人能够给出肯定的答案），而取决于它是否能反映真实的行为模式。

系统受到的约束

●在呈指数级成长的系统中，必然存在至少一个增强回路，正是它（或它们）驱动着成长；同时，也必然存在至少一个调节回路，限制系统的成长，因为在有限的环境中，没有任何一个物理系统可以永远地增长下去。

●不可再生资源受限于存量。

●可再生资源受限于流量。

适应力、自组织和层次性

●适应力总是有限度的。

●不能只是关注系统的生产率或稳定性，也要重视其适应力。

●系统通常具有自组织的特性，具有塑造自身结构、生成新的结构、学习、多样化和复杂化的能力。

●层次自下而上地进化；上一层级的目的是服务于较低层级的目的。

系统之奇的根源

●系统中的很多关系都是非线性的。

●世界是普遍联系的，不存在孤立的系统；如何确定系统的边界，取决于你的分析目的。

●在任何给定的时间，对于系统来说，最重要的一项输入是限制最大的那个因素。

●任何有着多重输入和输出的物质实体，都受到多重限制因素的制约。

●任何成长都存在限制。

●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。

●当在反馈回路中存在较长的时间延迟时，具备一定的预见性是必不可少的。

●系统中每个角色的有限理性可能无法产生促进系统整体福利的决策。

常见的系统陷阱与对策

政策阻力（Policy Resistance）

陷阱：当系统中多个参与者有不同的目标，从而将系统存量往不同方向拉时，结果就是政策阻力。任何新政策，尤其是当它恰好管用时，都会让存量远离其他参与者的目标，因而会产生额外的抵抗，其结果是大家都不愿意看到的，但每个人都要付出相当的努力去维持它。

对策：放弃压制或实现单方面的目标。化阻力为动力，将所有参与者召集起来，用先前用于维持政策刚性的精力，去寻找如何实现所有人的目标，实现“皆大欢喜”，或者重新定义一个更大的、更重要的总体目标，大家愿意齐心协力去实现它。

公地悲剧（The Tragedy of the Commons）

陷阱：当存在一种公共资源时，每个使用者都可以从这种资源的使用中直接获利，用得越多，收益也越大，但是过度使用的成本却需由所有人来分担。因此，资源的整体状况和单个参与者对资源的使用之间的反馈关联非常弱，结果导致资源的过度使用及耗竭，最终每个人都没有资源可用。

对策：对使用者进行教育和劝诫，让他们理解滥用资源的后果。同时，也可以恢复或增强资源的状况及其使用之间的弱反馈连接，有两类做法：一是将资源私有化，让每个使用者都可以直接感受到对自己那一份资源滥用的后果；二是对于那些无法分割和私有化的资源，则要对所有使用者进行监管。

目标侵蚀（Drift to Low Performance）

陷阱：绩效标准受过去绩效的影响，尤其是当人们对过去的绩效评价偏负面，也就是过于关注坏消息时，将启动一个恶性循环，使得目标和系统的绩效水平不断下滑。

对策：保持一个绝对的绩效标准。更好的状况是，将绩效标准设定为过去的最佳水平，从而不断提高自己的目标，并以此激励自己，追求更高的绩效。系统结构没有变化，但由于运转方向不同，便能成为一个良性循环，做得越来越好。

竞争升级（Escalation）

陷阱：当系统中一个存量的状态是取决于另外一个存量的状态，并试图超过对方时，就构成了一个增强回路，使得系统陷入对抗升级的陷阱，表现为军备竞赛、财富攀比、口水仗、声音或暴力升级等现象。由于对抗升级以指数形式变化，它能以非常令人惊异的速度导致竞争激化。如果什么也不做，这一循环也不可能一直发展下去，最后的结果将是一方被击倒或两败俱伤。

对策：应对这一陷阱的最佳方式是避免陷入这一结构之中。如果已经深陷其中，一方可以选择单方面让步，从而切断增强回路；或者双方进行协商，引入一些调节回路，对竞争进行一些限制。

富者愈富（Success to the Successful）

陷阱：如果在系统中，竞争中的赢家会持续地强化其进一步获胜的手段，这就形成了一个增强回路。如果这一回路不受限制地运转下去，赢家最终会通吃，输家则被消灭。

对策：多元化，即允许在竞争中落败的一方可以退出，开启另外一场新的博弈；反垄断法，即严格限制赢家所占有的最大份额比例；修正竞赛规则，限制最强的一些参与者的优势，或对处于劣势的参与者给予一些特别关照，增强他们的竞争力（例如施舍馈赠、税赋调节、转移支付等）；对获胜者给予多样化的奖励，避免他们在下一轮竞争中争夺同一有限的资源，或产生偏差。

转嫁负担（Shifting the Burden to the Intervenor）

陷阱：当面对一个系统性问题时，如果采用的解决方案根本无助于解决潜在的根本问题，只是缓解（或掩饰）了问题的症状时，就会产生转嫁负担、依赖性和上瘾的状况。不管是麻痹个人感官的物质，还是把潜在麻烦隐藏起来的政策，人们选择的干预行动都不能解决真正的问题。

如果选择并实施的干预措施，导致系统原本的自我调适能力萎缩或受到侵蚀，就会引发一个破坏性的增强回路。系统自我调适能力越差，就需要越多的干预措施；而这会使得系统的自我调适变得更差，不得不更多地依赖外部干预者。

对策：应对这一陷阱最好的办法是提前预防，防止跌入陷阱。一定要意识到，只缓解症状或掩饰信号的政策或做法，都不能真正地解决问题。因此，要将关注点从短期的救济转移到长期的结构性重建上来。

规避规则（Rule Beating）

陷阱：“上有政策，下有对策”。任何规则都可能会有“漏洞”或“例外情况”，因而也会存在规避规则的行为。也就是说，虽然一些行为在表面上遵守或未违背规则，但实质上却不符合规则的本意，甚至扭曲了系统。

对策：设计或重新设计规则，从规避规则的行为中获得创造性反馈，使其发挥积极的作用，实现规则的本来目的。

目标错位（Seeking the Wrong Goal）

陷阱：系统行为对于反馈回路的目标特别敏感。如果目标定义不准确或不完整，即使系统忠实地执行了所有运作规则，其产出的结果却不一定是人们真正想要的。

对策：恰当地设定目标及指标，以反映系统的真正福利。一定要特别小心，不要将努力与结果混淆，否则系统将只产出特定的努力，而不是你期望的结果。

采取干预措施的杠杆点

12.数字：包括各种常数和参数

11.缓冲器：比流量力量更大、更稳定的存量

10.存量—流量结构：实体系统及其交叉节点

9.时间延迟：系统对变化做出反应的速度

8.调节回路：试图修正外界影响的反馈力量

7.增强回路：驱动收益增长的反馈力量

6.信息流：谁能获得信息的结构

5.系统规则：激励、惩罚和限制条件

4.自组织：系统结构增加、变化或进化的力量

3.目标：系统的目的或功能

2.社会范式：决定系统之所以为系统的心智模式

1.超越范式

系统世界的生存法则

1.跟上系统的节拍。

2.把你的心智模式展现在阳光下。

3.相信、尊重并分享信息。

4.谨慎地使用语言，并用系统的概念去丰富语言。

5.关注重要的，而不只是容易衡量的。

6.为反馈系统制定带有反馈功能的政策。

7.追求整体利益。

8.聆听系统的智慧。

9.界定系统的职责。

10.保持谦逊，做一名学习者。

11.庆祝复杂性。

12.扩展时间的范围。

13.打破各种清规戒律。

14.扩大关切的范围。

15.不要降低“善”的标准。

模型公式

即使不用计算机，我们也一样能从系统中学到很多东西。但是，哪怕是一个非常简单的模型，一旦你开始探索，就会惊喜地发现自己是多么希望更深入地学习，并创建出自己正式的系统数学模型。

本书中的模型都是用STELLA建模软件创建的，该软件由iseesystems（原名为High Performance Systems）公司出品。我在下面给出的公式可以很容易地写入各种建模软件中，例如Vensim软件（Ventana Systems Inc.出品）、Stella和iThink软件（iseesystems Inc.出品）等。

下列这些公式是用于第1章和第2章中讨论的那9个动态模型的。“转化器”（Converters）可以是常数，或是基于系统模型中的其他要素得出的计算结果。（t）是时间的缩写，（dt）代表时间间隔，即从本次计算到下一次计算之间的时间长度。

浴缸——图1—5、图1—6、图1—7

存量：

浴缸中的水量（t）=浴缸中的水量（t-dt）+（流入量-流出量）×dt

初始存量值：浴缸中的水量=50加仑

t=分钟数

dt=1分钟

运行时长=10分钟

流入：流入量=时间从0～5分钟，流入速度是0加仑/分钟；时间从6～10分钟，流入速度是5加仑/分钟

流出：流出量=（流出速度是）5加仑/分钟

咖啡杯的冷热实验——图1—10、图1—11

●冷却

存量：咖啡的温度（t）=咖啡的温度（t-dt）-（冷却×dt）

初始存量值：

咖啡的温度=100℃，80℃，60℃……分别对应三个对比模型

t=分钟数

dt=1分钟

运行时长=8分钟

流出：冷却=差距×10%

转化器：差距=咖啡的温度-室内温度

室温=18℃

●加热

存量：咖啡的温度（t）=咖啡的温度（t-dt）+（加热×dt）

初始存量值：咖啡的温度=0℃，5℃，10℃……分别对应三个对比模型

t=分钟

dt=1分钟

运行时长=8分钟

流入：加热=差距×10%

转化器：差距=室内温度-咖啡的温度

室内温度=18℃

银行账户——图1—12、图1—13

●存量：

银行账户余额（t）=银行账户余额（t-dt）+（利息收入×dt）

初始存量值：银行账户余额=$100

t=年

dt=1年

运行时长=12年

流入：利息收入（$/年）=银行账户余额×利率

转化器：利率=2%，4%，6%，8%，10%……分别对应五个对比模型

温度调节器——图2—1至图2—6

存量：

室内温度（t）=室内温度（t-dt）+（加热-散热）×dt

初始存量值：室内温度=10℃——冷房间制热；18℃——热房间制冷

t=小时

dt=1小时

运行时长=8小时和24小时

流入：加热=5或实际室温与设定的温度之差的最小值。

流出：散热=室内外温差×10%……对应“正常的”房子；室内外温差×30%……对应“保温效果不好的”房子。

转化器：温度设置=18℃

实际室温与设定的温度之差=0或（温度设置-室内温度）之差的最大值。

室内外温差=室内温度-10℃……对应持续测量的室外温度（图2—2至图2—4）；室内温度-24小时的室外温度……对应于一天一夜（图2—5至图2—6）。

24小时的室外温度变化，从白天10℃（50°F）到夜间-5℃（23°F），

如图A—1所示：

图A—1

人口——图2—7至图2—12

存量：人口（t）=人口（t-dt）+（出生人数-死亡人数）×dt

初始存量值：人口=66亿

t=年

dt=1年

运行时长=100年

流入：出生人数=人口×出生率

流出：死亡人数=人口×死亡率

转化器：

图2—8：

死亡率=0.009……或每1000人中死亡9人

出生率=0.021……或每1000人中生育21人

图2—9：

死亡率=0.030

出生率=0.021

图2—10：

死亡率=0.009

出生率从0.021经过一段时间后下降到0.009，如图A—2所示：

图A—2

图2—12：

死亡率=0.009

出生率从0.021经过一段时间下降至0.009，又上升至0.030，如图A—3所示：

图A—3

资本——图2—13和图2—14

存量：资本存量（t）=资本存量（t-dt）+（投资额-折旧）×dt

初始存量值：资本存量=100

t=年

dt=1年

运行时长=50年

流入：投资额=年产量×投资系数

流出：折旧=资本存量/资本生命周期

转化器：年产量=资本存量×单位资本的产出

资本生命周期=10年，15年，20年……分别对应三个对比模型

投资系数=20%

单位资本的产出=1/3

库存——图2—15至图2—22

存量：汽车库存量（t）=汽车库存量（t-dt）+（交付-销售）×dt

初始存量值：汽车库存量=200辆

t=天

dt=1天

运行时长=100天

流入：交付=20……时间0至5；给工厂的订单（t-交货延迟）……时间6至100）

流出：销售=汽车库存量或客户需求的最小值

转化器：客户需求=每天20辆汽车……时间0至25；每天22辆汽车……时间26至100

预期的销售量=感知延迟下的平均销量

期望的库存量=预期的销售量×10

差异=期望的库存量-汽车库存量

给工厂的订单=最大值（预期的销售量+差异）或0……图2—18；

=最大值（预期的销售量+差异/反应延迟）或0……

图2—20至图2—22

图2—16，延迟：

感知延迟=0

反应延迟=0

交货延迟=0

图2—18，延迟：

感知延迟=5天

反应延迟=3天

交货延迟=5天

图2—20，延迟：

感知延迟=2天

反应延迟=3天

交货延迟=5天

图2—21，延迟：

感知延迟=5天

反应延迟=2天

交货延迟=5天

图2—22，延迟：

感知延迟=5天

反应延迟=6天

交货延迟=5天

受到不可再生性资源限制的资本存量——图2—23和图2—27

存量：资源（t）=资源（t-dt）-（开采量×dt）

初始存量值：资源=1000……图2—24、图2—26、图2—27；1000，2000，4000……对应图2—25的三个对比模型

流出：开采量=资本×单位资本收益

t=年

dt=1年

运行时长=100年

存量：资本(t)=资本（t-dt）+（投资额-折旧）×dt

初始存量值：资本=5

流入：投资额=利润或增长目标的最小值

流出：折旧=资本/资本生命周期

转化器：资本生命周期=20年

利润=（价格×开采量）-（资本×10%）

增长目标=资本×10%……图2—16至图2—26；资本×6%，8%，10%，12%……对应于图2—26的四个对比模型

价格=3……图2—24，图2—25，图2—26；图2—27，价格从1.2开始，此时单位资本收益很高；随着单位资本收益下降，价格上升到10，如图A—4所示：

图A—4

单位资本收益从1开始，此时资源存量很高，随着资源存量的下滑，单位资本收益变为0，如图A—5所示。

图A—5

受到可再生性资源限制的资本存量——图2—28至图2—31

存量：资源（t）=资源（t-dt）+（再生量-捕捞量）×dt

初始存量值：资源=1000

流入：再生量=资源×再生率

流出：捕捞量=资本×单位资本收益

t=年

dt=1年

运行时长=100年

存量：资本（t）=资本（t-dt）+（投资额-折旧）×dt

初始存量值：资本=5

流入：投资额=利润或增长目标的最小值

流出：折旧=资本/资本生命周期

转化器：资本生命周期=20年

增长目标=资本×10%

利润=（价格×捕捞量）-资本

价格从1.2开始，此时单位资本收益很高，随着单位资本收益下降，价格上升到10。与前面的模型一样，价格和收益之间也是一种非线性的关系（如图A—6所示）。

图A—6

再生率在资源储备很充足或彻底耗尽时是0。在资源变化范围的中间段，再生率达到最高点0.5左右（如图A—7所示）。

图A—7

单位资本收益从1开始，此时资源储备充足，但随着资源存量的减少，单位资本收益下降（非线性）。单位资本收益的增长从总体上看，图2—29增长率最低，图2—30增长率稍微高些，图2—31增长率最高。

译者后记

九个月，全部利用业余时间，我的第7部译著《系统之美》正式审校完成。又到了最后要写些什么的时候，心中确实是感慨万千。因为每一次翻译都是一次独特的“痛并快乐着”的过程，一方面要靠使命感支撑着自己度过一段苦行僧般的生活，另一方面也是自己在高强度地深入学习、思索、领悟和提升的过程。这本书也不例外。

虽然我自己学习和应用系统思考已经有16年的时间了，但仍感这一体系的博大精深，既有诸多大师级人物基于控制论、信息论、系统论等科学创立的完备体系，又有实用的方法和工具。这着实需要持续不断地操练，才能逐渐提升自己的思维能力，达到“全面思考”、“深入思考”、“动态思考”、“整体思考”的境界，透过事物的表象看到内在的本质，超越一个个孤立的事件看到系统整体的发展变化、来龙去脉，超越本位或局部看到相互关联的整体，对事物运作的内在机理、关键要素以及可能的干预措施等建立较为清晰的认识。当然，在学习的过程中，自己认真学习、用心琢磨是一回事；如果有高手指点，进步就会更快。

回想我自己的学习历程也是如此。我最早在1996年开始接触彼得·圣吉的《第五项修炼》，但当时对如何应用其中的“第五项修炼”（即系统思考）并没有什么感觉。之后，我开始套用一些“基模”，有了一些模模糊糊的感觉。直到2003年，我开始翻译丹尼斯·舍伍德的《系统思考》一书，并有幸结识了孟庆俊、刘兆岩、宋铠教授等“高手”，才算是真正入了门，学习并应用这一实用的方法。之后，我先后给数百家企事业单位进行过“系统思考应用实务”的培训，教学相长，同时自己也一直不停地在学习、实践，于2009年出版《系统思考实践篇》，算是有了“小成”。但是，凭心而论，我自己清醒地认识到，相对于纷繁复杂的大千世界，我自己的“系统思考”能力仍是微不足道的。因此，当看到这本书时，我怦然心动，因为本书作者绝对堪称系统思考的大师，师从系统动力学创始人杰伊·福瑞斯特教授，是知名的“世界模型Ⅲ”的主创人员、《增长的极限》第一作者，长期从事系统思考研究、实践和教学工作。在本书中，作者不仅深入浅出地阐述了系统思考的基本原理与方法，而且给出了应用系统思考的“内功心法”，让人受益匪浅。事实上，本书初稿写成于1993年，在其后多年的教学中不断得到了验证和锤炼，也在系统思考领域有着良好的口碑，曾广为流传。因此，我本人不仅很喜欢这本书，也非常荣幸能将其翻译成中文。

本书由我进行翻译，北京学而管理咨询有限公司的崔玲女士协助翻译了第1章和附录部分，并对全书进行审核、校对，最后由我进行全文审校、定稿。

基于十余年的亲身经验，我深感系统思考的价值之重，希望本书能让更多渴望学习和提升自己系统思考能力的读者朋友们有所受益。

邱昭良

2012年7月于北京中关村