3.2 系统思考的发展

牛顿力学在19世纪末陷入了深刻的矛盾。一方面表现为它对一些新发现的物理现象不能圆满地加以解释，另一方面则是机械性的局限性日益明显地暴露出来。在牛顿看来，宇宙的一切都是按牛顿力学规律精确地、必然地运行着的。宇宙是一个严密的组织，未来的一切都是由过去的一切严格决定着的。对于某一个系统，我们只要确切地知道它的初始位置和初始动量，就必然能够确切地预见到它在今后某一确定时刻的状态。这是一种机械的式的决断论。事实上，在绝大多数情况下，要满足这种条件是不容易的，甚至是不可能的。比如从美国向500英里的一个海岛发射多枚导弹，如果是根据牛顿力学，那么就要精确的计算风速，阻力等众多因素，并且还要考虑天气情况。然而即使计算得到了结果，导弹也不能准确打到那个小岛上，因为实际过程中会有各种变化的因素影响导弹的飞行，从而使导弹偏离目标。控制理论负反馈模型的出现有效的解决了这个问题，就好像开船一样，有了一个目标，然后开船向目标行驶，当发现和目标方向产生偏差时，通过不断调整航向，最终就能准确的到达目的地。而安装负反馈控制系统的导弹也是一样，飞行过程中会遇到各种变化，比如风速大小的变化，风向的变化都会引起导弹偏离设定目标，而负反馈控制系统就是根据目标和自己实际方向的偏差，不断的调整自己飞行的方向，就可以准确的击中目标。工业上几乎所有的控制都是以控制理论为基础的，而控制理论对其他很多学科的产生起到了至关重要的作用。

1948年，诺伯特•维纳吸收了控制理论的思想而创立了控制论，1956年，杰伊•福瑞斯特在控制论的基础上创立了系统动力学。控制理论，控制论和系统动力学都包含了正反馈和负反馈这两种基本模型，所以从这三个学科都可以衍生出系统思考这种分析方法（如图3-5所示）。

图3-5 系统思考的衍生

控制理论（Control Theory）的起源很早，古代就有了控制理论的萌芽，比如北宋时代（公元1086～1089年）苏颂和韩公廉利用天衡装置制造的水运仪象台，就是一个按负反馈原理构成的闭环非线性自动控制系统。随着科学技术与工业生产的发展，到十七、十八世纪自动控制技术逐渐应用到现代工业中。1681年法国物理学家巴本（D. Papin）发明了用做安全调节装置的锅炉压力调节器。1765年俄国人普尔佐诺夫（I. Polzunov）发明了蒸汽锅炉水位调节器等。1788年，英国人瓦特（J. Watt）在他发明的蒸汽机上使用了离心调速器，解决了蒸汽机的速度控制问题，引起了人们对控制技术的重视。以后人们曾经试图改善调速器的准确性，却常常导致系统产生振荡。自动控制技术的逐步应用，加速了第一次工业革命的步伐。实践中出现的问题，促使科学家们从理论上进行探索研究。1868年，英国物理学家麦克斯韦（J.C. Maxwell）通过对调速系统线性常微分方程的建立和分析，解释了瓦特蒸汽机速度控制系统中出现的剧烈振荡的不稳定问题，提出了简单的稳定性代数判据，开辟了用数学方法研究控制系统的途径。后来英国数学家劳斯（E.J. Routh），德国数学家胡尔维茨（A. Hurwitz），美国物理学家奈奎斯特（H. Nyquist），伯德（H.W. Bode）和尼科尔斯（N.B. Nichols）均对控制理论的发展做出了巨大贡献，从而形成了经典控制理论，或者称自动控制理论，经典控制理论包含正反馈和负反馈两种基本模型。后期，控制理论又有了长足的发展，控制理论可以划分为经典控制理论，现代控制理论和大系统理论，它的复杂程度也是逐渐加强的。

1948年诺伯特·维纳发表了《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书，标志着控制论（Cybernetics）的创立，而维纳也理所当然地成为了控制论的创始人。维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。系统论也包含了负反馈和正反馈两种分析模型。控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术，以致在维纳的《控制论》一书发表后的几十年中，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域，各种冠以控制论名称的边学科如雨后春笋般生长出来。例如工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。

系统动力学（简称SD—System Dynamics）出现于1956年，创始人为美国麻省理工学院的杰伊·福瑞斯特（J．W．Forrester）教授。系统动力学分析研究信息反馈系统，它基于系统论，吸收控制论、信息论的精髓，是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。系统动力学也包含正反馈和负反馈两种基本模型。1958年，福瑞斯特发表的论文《工业动力学—决策的一个重要突破口》，首次把系统动力学运用于工业研究；1965年，他又发表论文《企业的新设计》，进一步深化了系统动力学在工业中的运用；1968年，他出版的《系统原理》一书，全面论述了系统动力学的基本原理和方法，至此，系统动力学从理论上整体完成；1971年，他又把研究的对象延伸到了世界范围，出版《世界动力学》一书，提出了研究全球发展问题的“世界模型”（World Model）。他的学生梅多斯（D.H.Meadows）出版了《增长的极限》，进一步提出了更为细致的“世界模型Ⅲ”。这两个模型在世界范围内引起了极大的反响。1990年，福瑞斯特的弟子彼得·圣吉将系统动力学引入管理学分析，出版了著名管理学名著《第五项修炼——学习型组织的艺术与实践》。《第五项修炼》中提出了系统思考的方法，也对正反馈和负反馈模型进行了介绍和应用。

控制理论是最早产生的，然后是系统论，最后是系统动力学。这三个学科既有区别，又有联系。1990年，彼得•圣吉在《第五项修炼》中提出了系统思考的方法，因为它是系统动力学创始人的弟子，所以可以认为他的系统思考来源于系统动力学。2002年，丹尼斯·舍伍德在其著作《系统思考》中分别介绍了控制论和系统动力学，可以认为他的系统思考来源于控制论和系统动力学。作者是控制理论专业的学生，我的系统思考方法来源于控制理论。也就是说，控制理论，控制论和系统动力学这三个学科都包含了正反馈和负反馈的模型，所以从这三个学科都可以衍生出系统思考这个方法。殊途同归，虽然大家研究的起点不同，但是都得到了系统思考这个分析方法。系统思考从哪个学科衍生出来并不重要，因为它的核心模型相同，都是正反馈模型和负反馈模型。