系统是如何运作的

你知道吗?一片森林也是一个系统。

现实中还有哪些我们常见但是并没有过多关注的系统呢?

现实中的系统我们可以用存量和流量来理解。

存量是指在一段时间内的积累量,比如仓库中汽车的数量、图书馆藏书的数量、浴缸中的水、全国人口总数、银行的钱、网上信息的数量、朋友圈的好人缘、你的自信等等都是存量,存量会随时间的变化而改变,这是流量,流量是一段时间内改变的状况,比如,浴缸中排出和流入的水、卖出和新进口的汽车数量、新生儿和死亡人口的数量、银行存入和取出的钱、你自信的增长和减少、好口碑的积累和丧失。

浴缸中的水的系统,可以帮助我们理解系统的存量和流量。

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一片森林也是一个系统。

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森林中所有树木就是一个存量,流入量是树木的生长,流出量包括树木的枯死和砍伐,被砍伐的木材积累起来,也是一个存量,木材厂仓库的木材量,当木材被售出时,就会有一个流出量,库存就会减少。

可能大家就会认为这个系统已经运作起来了,其实现实中的系统远比我们认为的要复杂的多。

因为现实中的系统是有反馈回路的,可能大家已经注意到了,森林中树木的枯死或被砍伐会导致森林树木(存量)的减少,也就是流量影响到了存量,但是大家没注意到的是存量也会影响流量,当意识到森林存量在减少的时候,我们就会减少砍伐或是新载树木,看到了没,存量影响到了流量。

到这,系统才算是运作起来了,这就是系统有趣的地方。

流量影响存量大家比较好理解,也显而易见,但存量影响流量不容易被发现,我们把这个影响过程叫做反馈回路,反馈回路可以增强也可以减弱。


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图中的两个箭头就是反馈回路,图1中的回路我们把它叫做增强回路,随着流入量的增加,存量也进一步增加,这就是增强回路。

图2中的回路,我们把它叫做调节回路,流出量增加,存量随之减少,这就是调节回路。

接下来我们要研究一个完整的系统,来看看系统到底是怎么样运行的。

温度调节系统

这个系统的运行很简单,因为北方这几天已经供暖了,南方的小伙伴一定穿好厚衣服哦。

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这个系统是一个简化了的家用制热系统的工作原理:当室内温度低于设定温度时,调节系统就会感知到这个温度差,发出加热信号,从而提高室内温度,当室温升高超过设定温度时,系统发送停止加热信号,室内温度和设定温度保持一致,这就是一个存量和一个调节回路的简单系统,如图前半部分。

如果没有其他因素,室温将一直维持在设定温度。

然而事实并非无此,因为热量会散失到室外,如图后半部分,这一个回路的目的是使室内温度和室外温度保持一致。

如果两个回路同时运作时,情况会怎么样呢?

我们假设房间的保温效果足够好,制热回路将居于主导位置,房间里会很暖和,随着室温的升高,向外流出的热量也在增加,室内外温差加大,温度调节系统持续加热,流入的热量超出了流出的热量,所以,室温会逐渐达到设定温度,现在流入的热量和流出的热量到达了平衡。

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这个系统给我们的启示是,如果你想解决室内温度不高的问题,很多人都会开大空调的热风或是提高设定温度,但是这样做的前提是室内的保温效果要好,如果室内保温效果不好,你开大空调,伴随而来的是更多热量的流失,反而得不偿失。

要解决室内温度不高的问题,我们要做的关键是提高室内的保温效果,而不是去开大空调。

现实生活中有很多类似的系统(一个存量,两个互相制衡的调节回路),系统中的存量会持续变化,如果你试图去控制存量,可能会出现一些问题。

比如,你想让一个底下有洞的水桶装满水,一切尝试只会是徒劳,更糟糕的是水桶的水越多,桶底的水压越大,从破洞中流出的水也会增加。我们要达到让水桶装满水的目的,关键是要修补水桶的破洞,而不是一味的多装水。

当你遇到问题时越努力发现问题越严重,或是你想达到某一目标发现越努力离目标越远,静下心来按照这个图来画一画,找出解决问题的关键,记住,解决问题的关键在后面的回路中哦!


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