系統(tǒng)1.1:一個(gè)存量、兩個(gè)相互制衡的調(diào)節(jié)回路的系統(tǒng)
經(jīng)典代表:溫度調(diào)節(jié)器
工作原理:當(dāng)室溫低于設(shè)定的溫度時(shí)王悍,溫度調(diào)節(jié)器探測(cè)到這一差異后會(huì)發(fā)出啟動(dòng)火爐加熱的信號(hào)破镰,從而提高室內(nèi)溫度;當(dāng)室溫升高压储,超過設(shè)定溫度時(shí)鲜漩,溫度調(diào)節(jié)器則不再加熱。這不是系統(tǒng)中唯一的回路集惋,因?yàn)闊崃繒?huì)散失到室外宇整,這一回路的目標(biāo)是使室內(nèi)外溫度一致。當(dāng)以上兩個(gè)回路同時(shí)運(yùn)作時(shí)芋膘,情況會(huì)怎么樣鳞青?假設(shè)房間的保溫效果足夠好霸饲,火爐的功率很充足,制熱的回路居于主導(dǎo)地位臂拓,隨著室溫的升高厚脉,向外流出的熱量也在增加,因?yàn)槭覂?nèi)外溫差加大胶惰,但是由于火爐持續(xù)加熱傻工,流入的熱量超過了流出的熱量,所以室溫會(huì)逐漸達(dá)到目標(biāo)溫度孵滞。至此中捆,火爐釋放的熱量與從室內(nèi)流失的熱量達(dá)到了均衡。因?yàn)榇嬖谙蛲獾臒崃可⑹Х蝗模詼囟葧?huì)略微低于設(shè)定的目標(biāo)溫度泄伪。
假設(shè)你試圖將商店里的庫存量維持在特定水平,由于從訂購到進(jìn)貨存在一定的時(shí)間延遲匿级,你不可能立即以新貨物補(bǔ)足已售出的貨物蟋滴,也無法準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)在你等待訂購的貨物到來之前可能售出多少貨物,你就可能面臨斷貨的風(fēng)險(xiǎn)痘绎,庫存量不可能一直充裕津函。從這里,我們可以得出一條很重要的系統(tǒng)基本原則:由反饋回路所傳遞的信息只能影響未來的行為孤页,不能立即改變系統(tǒng)當(dāng)前的行為尔苦。因?yàn)樾畔⒔?jīng)由反饋回路的傳遞需要時(shí)間。在一個(gè)由存量維持的調(diào)節(jié)回路中行施,設(shè)定目標(biāo)時(shí)蕉堰,必須適當(dāng)考慮補(bǔ)償對(duì)存量有重要影響的流入和流出過程。否則悲龟,反饋過程將超出或低于存量的目標(biāo)值。
從 溫度調(diào)節(jié)器這一簡(jiǎn)單系統(tǒng)中冰寻,我們還可以得出一條具體的原則:在類似系統(tǒng)中须教,流量的散失和補(bǔ)充過程是持續(xù)的、動(dòng)態(tài)變化的斩芭,不能靜止地看轻腺。如果意識(shí)不到這一點(diǎn),存量的目標(biāo)水平就難以維持划乖。
保溫效果更好的房間琴庵,熱量散失更慢误算,這樣往往比一個(gè)保溫效果差卻裝備著一個(gè)大火爐的房間更令人感到溫暖舒適仰美。
總結(jié)一下,該系統(tǒng)有兩個(gè)反饋回路儿礼,它們之間相互影響咖杂,此消彼長(zhǎng),隨著時(shí)間推移而動(dòng)態(tài)變化蚊夫。
系統(tǒng)1.2:一個(gè)存量诉字、一個(gè)增強(qiáng)回路以及一個(gè)調(diào)節(jié)回路的系統(tǒng)
經(jīng)典代表:人口和工業(yè)經(jīng)濟(jì)
人口受到一個(gè)增強(qiáng)回路和一個(gè)調(diào)節(jié)回路的影響:增強(qiáng)回路決定新出生的人數(shù),受出生率的影響知纷,導(dǎo)致人口數(shù)量增長(zhǎng)壤圃;調(diào)節(jié)回路影響當(dāng)期死亡的人數(shù),受死亡率的影響琅轧,導(dǎo)致人口數(shù)量減少伍绳。如果出生率和死亡率是常數(shù),這一系統(tǒng)的行為就很簡(jiǎn)單:它將以指數(shù)方式增長(zhǎng)或減少鹰晨。至于變化的方向墨叛,取決于決定出生人數(shù)的增強(qiáng)回路和決定死亡人數(shù)的調(diào)節(jié)回路誰的效果更強(qiáng)。
“主導(dǎo)地位”是系統(tǒng)思考中的一個(gè)重要概念模蜡,當(dāng)一個(gè)回路相對(duì)于另外一些回路居于主導(dǎo)地位時(shí)漠趁,它對(duì)系統(tǒng)的行為就會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的影響力。雖然系統(tǒng)中經(jīng)常有好幾個(gè)相互矛盾的反饋回路同時(shí)在運(yùn)作忍疾,但只有那些居于主導(dǎo)地位的回路才能決定系統(tǒng)的行為闯传。如果兩個(gè)回路的相對(duì)優(yōu)勢(shì)隨時(shí)間而變化,出現(xiàn)“輪流坐莊”的局面卤妒,系統(tǒng)就會(huì)波動(dòng)甥绿。
模型的價(jià)值不取決于它的驅(qū)動(dòng)情景是否真實(shí),而取決于它是否能夠反映真實(shí)的行為模式则披。
人口這一系統(tǒng)本身只是一個(gè)更大的系統(tǒng)中的一部分共缕。在這個(gè)更大的系統(tǒng)中,經(jīng)濟(jì)是一個(gè)很重要的影響人口的子系統(tǒng)士复。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中也有一個(gè)驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)的增強(qiáng)回路(外部投資)和一個(gè)導(dǎo)致衰退的調(diào)節(jié)回路(折舊)图谷。
事實(shí)上,在長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模時(shí)阱洪,都會(huì)考慮經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和人口系統(tǒng)以及它們之間的聯(lián)系便贵,以反映二者如何相互影響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心問題是如何防止資本積累的速度慢于人口增長(zhǎng)速度冗荸。這是兩個(gè)增強(qiáng)回路承璃,前者受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的回路所推動(dòng),若前者快于后者蚌本,就可以使人們?cè)絹碓礁辉?猓駝t就將陷入越來越貧窮的泥沼之中隘梨。
具有相似反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),也將產(chǎn)生相似的動(dòng)態(tài)行為玻佩。雖然人口與工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)表面上差異很大邪财,但它們的行為模式卻基本相似:可以自我更新珠闰,以指數(shù)級(jí)方式增長(zhǎng)腮猖,都會(huì)逐漸老化和衰亡胆胰。之所以如此,是因?yàn)樗鼈冇邢嗨频南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)垮斯。同樣郎仆,咖啡杯的冷卻與房間室溫的降低、放射性物質(zhì)的衰變兜蠕、人口或工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的老化和衰亡也基本相似扰肌,這些都是調(diào)節(jié)回路作用的結(jié)果。