简谈《系统之美》

忒修斯之船

首先先向你提一个问题,假如有一艘木船,每过一段时间就会有些木板损坏需要更换,当船上所有的木板及材料都换过一遍之后,请问:它还是之前的那艘船么

这就是哲学上非常出名的忒修斯悖论

在给出答案之前,我首先需要解释一下,系统的基本组成结构。

系统的基本结构

一个系统由三个基本部分组成:

  1. 要素:系统的物理组成元素。
  2. 连接:要素之间的连接、关系或结构。
  3. 目标:整个系统的功能,或者要实现的目标。

这三个部分缺一不可,比如在一个学校中,学生、老师、桌椅、教室等等都是要素;老师给学生授课,并给学生打分,这就是连接;培养人才就是学校的目标。所以,学校就是一个系统。

但一堆沙子就不是一个系统,因为只有要素(沙子),沙子之间却没有连接,这堆沙子也没有目标,所以就不是一个系统。

另外,要素是一个系统中最容易观察到的部分,却是相对最不重要的部分,可以比较容易的更换。而连接和目标是系统相对隐藏的部分,却是更重要的部分,如果发生变化会对系统产生巨大的影响。

比如,学校的老师、学生、教室、桌椅都会经常性的变化,但是这对学校的影响却并不太大。但如果把老师给学生打分,变成学生给老师打分,老师将不得不变着法的讨好学生,这对学校来说就产生了比较巨大的变化。而如果把学校的目标从培养人才,变成盈利,那整个系统就发生了根本性的变化。

现在我们在回到开头的问题,当所有木板都更换过之后,它还是原来的那艘船么?

答案:从系统的角度上说,是的,因为更换木板只是更换要素而已。木板的相对位置和连接方式并没有变,木船的目的(航行)也没有发生变化,所以整个系统没有变。

这里对我们也产生一个启发:如果想要改变一个系统的话,只改变要素是影响甚微的,要去改变系统的连接或目标,才会有所作用。不过这里要说明一下,通常系统的目标是不能修改的,所以最核心要去调整的还是系统的连接。

比如万维钢老师曾讲到过,国足踢的不理想,球员不行就换球员,教练不行就换教练,甚至足协主席都换过好几个,但是效果始终都不太好。这背后某种程度上说,调整的都是要素,而系统的连接却并没有发生变化。

而反观冰岛,一个人口只有30多万人的小国,却能在高手林立的欧洲杯中,冲进八强。而这背后的故事是系统解决问题的一个经典案例。

冰岛国足的成就是个副产品?

起初,冰岛的学校放学很早,精力旺盛的青少年放学后没什么事做,很多学生就开始吸毒、斗殴,不仅影响社会治安,对于社会未来的发展也是个大问题。

刚开始冰岛政府、学校、警察局的政策,就是严厉打击、明令禁止,但是这种事情却屡禁不止。后来政府就改变了一个策略,既然学生引起治安问题一个重要因素是放学没事干,那就给他们找点事情干。于是给学生安排了很多放学后的足球、篮球等运动社团,政府给安排教练指导,还安排学校之间进行比赛。由于这种团队运动需要大家协作,如果你不来哪怕是迟到,可能你的球队的训练或比赛就会有影响,你的责任感就会趋势你按时去参加。这就培养了年轻人的责任意识、团队意识,同时还提高了身体素质。

在这样的政策下,不仅解决了青少年引起的社会治安问题,还间接提升了国民的身体素质以及体育竞技水平,一举多得。

这个例子也教导我们,解决问题时,不能只去解决单点的问题,而要去理解整个系统,从系统层面去解决问题。比如青少年犯罪率上升就严厉打击这就是只解决单点问题,这样就是典型的头痛医头脚痛医脚,并不实质性解决问题。

这里再讲一个工作中会遇到的例子。丰田公司有个著名的管理办法,“问5个为什么”。比如在车间里看到地上有一片油,

  1. 为什么会有油?
    因为机械结构漏油了。
  2. 为什么漏油了?
    因为有个零件磨损严重。问到这里已经找到一个解决方案就是更换零件,但这只是从要素层面解决问题。我们可以继续问
  3. 为什么零件磨损比较严重?
    因为零件的质量不好。
  4. 为什么用质量不好的零件?
    因为采购成本低。
  5. 为什么要控制采购成本?
    因为短期采购成本,影响采购人员的绩效。

问到这里我们总结一下问题,采购人员不得不使用质量低的零件已降低采购成本达到绩效,那么我们也能看出问题的核心在于采购人员的绩效评价方式有问题。这种深入的系统思考方式对我们的工作有非常重要的帮助。

系统的变化

流量与存量

讲完系统的结构,我们再来聊聊系统的变化,首先要清楚两个概念:流量与存量

我们想象一个浴缸,有入水口和出水口,从入会口的流入量和出水口的流出量统称为流量,而浴缸中已经存在的水就是存量

当我们在想要影响一个系统产生变化的时候,就会尝尝引入一个新的流量变化,新的流量会跟存量进行融合并产生一个反馈,当收到这个反馈的时候我们再决定下一步怎么做。这个反馈的过程就是系统中的反馈回路

反馈回路

反馈回路也分为两种:增强回路和调节回路

增强回路:就是一个能够不断增强自己的反馈回路,比如我们说的良性循环或者恶性循环都是增强回路。增强回路随着时间的变化,增强回路会导致指数级增长或加速崩溃

调节回路:是阻碍系统发生变化的反馈回路。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

比如在一个生态环境中,假如我们人为的将狼大量去掉,那么兔子就会快速繁殖,狼会因兔子增长也快速增长,但增长的数量不足以遏制兔子的数量增长;这时候草就会被大量吃掉而不足以养活那么多的兔子,最终导致兔子大量饿死。兔子、狼和操场就是一个稳定的系统。

在这个系统中,兔子的快速繁殖就是一个增强回路。
狼的增长和草场的消亡都是对应的调节回路。调节回路有强弱之分,比如狼的增长在这里就是一个弱的调节,但当其不足以遏制兔子的增长时,更强的调节回路:草场消亡 就登场了,这种结局当然相对更惨烈一点。

系统时延:让子弹飞一会

在清楚了流量和存量以及反馈回路的概念后,我们就可以聊聊系统时延这个有趣的话题了。

你一定有过这样的经历,在你想要洗澡去调节水温时,刚开始调到一个中间的位置,但水温始终很冰 没什么变化,然后你一下子调到了最热的位置,过了一会突然水温变得滚烫,然后你再次调冷。导致水温始终在过冷和过热之间不断振荡。

在你进行调节水温的时候,你其实在等待系统的反馈,但系统的反馈可能是存在延迟的,而这个延迟常常会让我们的决策发生非常频繁的变更,使得结果也剧烈振荡,比如拧热水的例子。

这方面还有一个非常经典的例子,1957年当苏联抢先于美国发射了第一颗人造卫星的时候,对美国产生了极大的影响。美国意识到自己急缺理工科人才,所以就加大理工科学生的培养力度,但是一个高中生需要经过六年的时间才能培养成才。在从这个计划开始的6年之内,市场上始终都是缺乏理工科人才的。所以国家就在每年不断加强理工科的培养,当6年到了之后,市场上便开始不断涌入理工科人才,没过多久就发现有过多的理工科学生以至于市场上没有那么多的就业岗位了。于是政府就开始暂缓理工科的培养,接下来几年市场上还是不断产生过量的学生。当过了几年之后,又发现突然又缺理工科人才了。然后就导致系统的不断振荡。

系统时延是系统中的一个常见的因素,它的存在会延迟反馈回路的反馈,可能导致错误的决策,引起振荡。

解决系统时延引起的问题有两种常见的方法:

1. 缩短系统时延

比如互联网产品的快速迭代思维就是缩短系统时延的一个案例,通过每次做小的修正快速投入市场,用最短的时间得到用户反馈然后不断调整决策。

不过,很多时候系统时延是一个常量,不可变更,比如上面培训理工科人才的例子。这时候就要采用第二种方案。

2. 避免频繁变更决策

当系统延时不可变更时,不妨稍微多等一下,等看到系统反馈再作调整,从数学模型上能看出,多等一下的方式对于避免系统振荡有非常好的效果。这也对应我们常说的一句俗语,让子弹飞一会。

改革开放初期,邓小平就常说,对看不懂的事务先别急着管,放两年再看看。也是一样的道理。

与系统共舞

首先我们聊一个常见的系统陷阱。

政策阻力

比如缉毒这件事,你是否本能的会觉得缉毒越彻底越好呢?

我们拆解一下几个核心的利益相关方以及利益诉求:

  1. 警方:希望缉毒越彻底越好
  2. 贩毒者:收益越高越好
  3. 吸毒者:毒品越便宜越好,越容易获得越好

这三者之间会形成一种动态均衡。假如我们突然把警方的力量加强,系统会进行下述的变化:

  1. 警方对贩毒者进行了沉重的打击
  2. 这会导致市场上的毒品供应大量减少
  3. 而对于吸毒者来说,毒品是刚需,供应减少会导致毒品价格突然暴涨
  4. 当毒品价格暴涨的时候,由于更加有利可图,会吸引更多的人加入毒品贸易
  5. 而这可能会导致社会变得更加混乱(这就好比黑帮中有个老大管着,大家都不敢胡来,如果老大死了,小弟们争位置就会非常混乱)

在这种情形下,维持系统的相对均衡,反而对社会的危害最小。

这种系统陷阱就叫政策失灵。通过这个例子,我们会发现,想要给系统实现某些目标,可能从根本上就是不可能实现的。《系统之美》中有句原话抄在这里:

我们无法控制系统,或将其彻底搞清楚,但我们可以与系统共舞

通过不断加深对系统的了解,可以让我们触及更本质的问题,可以让我们变得更深刻,我们观察到的世界也会变的更有趣。

结语

十一假期期间,读了《系统之美》这本书(以及得到的听书版),主要讲述了系统论在生活中的运用,让我非常开眼界。所以写了这篇文章与你分享。如果你有任何的建议与反馈,欢迎给我留言指点。

如今我们生活在信息时代,诞生于信息时代的“三论”:系统论、控制论、信息论,如果能理解其理论的思维方式,将对我们的工作生活产生非常巨大的影响。

最后,祝你我有所成长。

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