正文

1、何謂回路(1)

系統(tǒng)思考實踐篇 作者:邱昭良


正如彼得·圣吉所說:現(xiàn)實世界是由種種循環(huán)所組成的,而我們卻只看到直線。這是妨礙我們成為系統(tǒng)思考者的首要障礙。產(chǎn)生這種片段式思考方法的原因之一,就是我們所使用的語言。因此,在系統(tǒng)思考領(lǐng)域,人們通常用一系列相互連接的變量所構(gòu)成的閉合回路(loops),來表示系統(tǒng)中關(guān)鍵影響因素及其之間的相互聯(lián)系、重要反饋,從而反映復(fù)雜事物之間的因果關(guān)系,即系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與本質(zhì)。

例如,第2章開始提到的倒水的例子,背后就隱藏著一個調(diào)節(jié)回路(參見本章第3節(jié)):我們在往杯中倒水之前,頭腦中先有了一個目標(biāo)水位,然后用手倒水,我們的眼睛和大腦實時監(jiān)測水杯中水位的變化,反饋給手部的肌肉、調(diào)節(jié)倒水量,直到達到我們期望的水位?!靶≡嚺5丁? 1所提及的冰川加速融化的例子中也包含好幾個回路。

小試牛刀4 1:冰川加速融化

2009年4月30日,據(jù)英國《衛(wèi)報》報道,由于全球氣候變暖和溫室效應(yīng),地球上的冰川和冰架目前正在不斷消融,而且速度還在進一步的加快。

科學(xué)家們認(rèn)為,造成冰架融化的罪魁禍?zhǔn)资侨驓夂虺掷m(xù)變暖,直接原因是空氣和海洋海水的溫度上升。海水比冰顏色暗,所以吸收了更多的陽光,而這又加劇了全球氣候變暖。因此,冰蓋融化既是全球氣候變暖的后果,也是全球變暖的原因之一,因為冰可以反射熱量,而水卻可以吸收熱并使氣候變暖,因此導(dǎo)致更多的冰川和雪融化。

請思考:這到底是怎么回事?在現(xiàn)象背后,隱藏著哪些閉合的回路?它們之間的關(guān)系如何?在現(xiàn)實生活中,真實系統(tǒng)通常由很多相互作用的回路共同構(gòu)成,但從結(jié)構(gòu)上看,所有的回路(不管非常簡單還是極度復(fù)雜)均由兩類要素構(gòu)成:變量和連接。

變量

變量(variables)是系統(tǒng)中的實體、屬性或要素;變量會影響其他變量并受到其他變量影響。

所有變量都可以劃分為兩類:存量(stocks)與流量(flows)。存量是隨時間而累積的變量,在每一個時間節(jié)點都可以被測量;流量是一段時間內(nèi)發(fā)生的變化量,會導(dǎo)致存量的值增加或減少,只能在一段時間內(nèi)被測量。存量和流量是系統(tǒng)思考中的兩個基本概念。通常說來,任何存量至少都有一個輸入流量和一個輸出流量。很多實際的存量都有多個輸入與輸出流量(參考“小試牛刀”4 2)。

小試牛刀4 2:識別變量

乍得湖曾經(jīng)是非洲第四大湖,但在過去的38年里,它的容量減少了將近95%。氣候變化和用水需求的不斷增長,使得這個湖泊的面積不斷減小,到現(xiàn)在幾乎只能用“水坑”來形容它。乍得湖流域為其周圍的國家,包括乍得、尼日爾、尼日利亞、喀麥隆、蘇丹、中非共和國,總計至少兩千萬人口提供了寶貴的淡水來源。但不幸的是,乍得湖流域是一個封閉的水系,只能靠季風(fēng)帶來的雨水補充更新。湖底很淺,這意味著水位隨雨水的增減變化很大。在20世紀(jì)60年代早期,當(dāng)?shù)亟?jīng)歷了一次大規(guī)模的降雨,險些引發(fā)洪水。

(資料來源:《時代》雜志2001年3月5日)

請閱讀上述案例,找出其中包含的變量,并指出哪些是存量,哪些是流量?

在系統(tǒng)思考領(lǐng)域,有一個令人吃驚的觀點:任何一個變量,不是存量,就是流量。換句話說,在系統(tǒng)動力學(xué)中,所有的變量不是存量,就是流量,除此以外沒有別的類型。

連接

連接(links)反映的是變量之間的關(guān)系及其變化方向,以有向箭頭(由原因指向結(jié)果)和極性(同向變化或反向變化,+/-)來表示。有向箭頭反映的是兩個變量之間的因果關(guān)系,在圖4 1中,“原因”處于連接箭頭的起點,而“結(jié)果”處在箭頭的尾部。這表示,“A影響了B”,或“A導(dǎo)致了B如何”,“如果A,則B”。


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