システム思考入門

概要

短絡的な決定から時間、お金、リソースの無駄をどのように避けることができますか？システム思考をすることで、構造と行動の関係を認識し、より良いビジネス決定を生み出すことができます。このアプローチは、任意のシステムを理解し、調整し、改善するのに役立ちます。

システム思考入門では、著者のドネラ・H・メドウズが、システムを構成する要素とその行動を駆動する要素についてのシンプルな説明を紹介しています。基本的なシステムの基礎から複雑なシステムの基礎まで、メドウズはシステム思考における一般的な罠とそれから逃れる方法についての洞察を共有しています。

トップ20の洞察

1. "システム"は、時間をかけて自分自身のパターンを生み出すように相互に関連する独立したものの集合体です。外部要因がその行動を引き起こすことがありますが、システムのパターンは大部分が内部的です。例えば、市場経済は自然な上下を持ち、政治によって影響を受けることがありますが、それが排他的に駆動されるわけではありません。
2. システムは、要素、相互関連性、機能または目的の3つの種類のもので構成されていなければなりません。各部分はシステムの機能にとって重要でなければなりません。フットボールの選手、コーチ、フィールドは要素であり、ルールによって結びつけられています。これらのいずれかを取り除いたり変更したりすると、システムの機能が変わったり、壊れたりします。
3. 多くのシステムには、人間と非人間の要素の両方が含まれています。"機能"は一般的に非人間のシステムに使用され、"目的"は人間のシステムを指します。この機能または目的は、しばしば最も明らかでないが、システムの行動を最も決定的にする要素です。チームの目的を勝つから負けるに変えると、ゲーム全体の戦略が変わります。
4. "ストック"は任意のシステムの基盤です。ストックは、システムの要素であり、見ること、感じること、数えること、または測定することができますが、物理的である必要はありません。例えば、顧客満足度はストックになることができます。ストックは、販売、成長、不足、失敗などのフローの行動を通じて時間とともに変化します。
5. ストックとフローのダイナミクスを観察することで、複雑なシステムの振る舞いを理解することができます。バスタブは、流入（蛇口）、流出（排水口）、ストック（バスタブの水）からなるシステムです。排水口を塞ぐか、水を減らすと、ストックにそれに応じた影響が出ます。
6. システム思考のレンズを通して見ると、全体のシステムとその動作についての直感を取り戻すことができます。部分を理解し、相互関連性を見る、"もしも"の質問をする、そしてシステムの再設計について創造的で勇敢になる能力を磨くことができます。
7. システム思考者は、世界をフィードバックプロセスの集まり、つまりストックとフローを調整するメカニズム、そして全体のシステムの集まりとして見ます。"私たちが個人として、業界として、または社会として行うすべてのことは、情報フィードバックシステムの文脈で行われます、"とJay W. Forresterは述べています。
8. "フィードバックループ"は、在庫の変化がその在庫への流入または流出に影響を与えると形成されます。在庫があなたのパントリーの食品で、それが空っぽに見える場合、より多くの食品の購入（流入）または給料日までの自己課税（流出）によってレベルをバランスさせることができます。
9. "バランシングフィードバックループ"は目標や安定性を求め、変化に抵抗します。在庫レベルをあまりにも高く押し上げると、バランシングループはそれを引き下げようとします。コーヒーカップは熱く始まり、次に冷却します。温度があなたの在庫である場合、カップウォーマーは変化に抵抗します。必要に応じてバランスを導入します。
10. "強化フィードバックループ"は、それに課された変化の方向を強化します。高インフレは価格を高騰させ、賃金を上げ、価格を引き上げます。あなたがティーンエイジャーに"いいえ、"と言うと、それは彼らがそれをもっとやりたいと思うようにします。利益の再投資のようなポジティブなフィードバックループをサポートすると、この行動を活用できます。
11. 強化フィードバックループ内の在庫を2倍にするのにかかる時間を計算することが可能です。"倍化時間"は、成長率（パーセンテージ）で約70を割ったものと等しいです。7％の利息で100ドルを預けると、初期投資を2倍にするのに10年かかります。
12. システムには1つのフィードバックループしかないことはほとんどありません。単一のストックには、それを複数の方向に引っ張るいくつかの強化ループとバランスループが存在する可能性があります。人間の体のような複雑なシステムは、安定を保つだけでなく、私たちの体の各部分には全体の健康に影響を与えるループがあります。システムの健康が低下した場合、各ループを診断します。
13. "一つのストックシステム"は一つの目的を持っています。例えば、あなたの家の温度を調節することです。ストックは目標となる温度で、サーモスタットによって炉とエアコンを使用するフィードバックループと結びついています。システムが効果的でなくなるような、故障した炉や風通しの悪い窓などの弱まったループを特定します。
14. 成長する物理的なシステムは、成長を推進する少なくとも一つの強化ループと、それを制約するバランスループを持つ必要があります。"二つのストックシステム"は、漁業のように、再生可能なストックが非再生可能なストックに制約されています。物理的なシステムは永遠に成長することはできず、最終的には一時的または永久的な制約に直面します。
15. システムを理解するためには、同様のフィードバック構造を持つ他のシステムを見ることが重要です。同様のフィードバック構造を持つシステムは、同様の行動を生み出します。出荷と経済的な流れを持つ生産システムは、出生と死亡率を持つ人口システムと非常に似ています。両方とも、自然な老化過程を持つ強化成長ループとバランス死亡ループによってストックが管理されています。
16. 最近の傾向に基づいて必要に応じて部分的な調整を行い、過剰補正とシステムの不均衡を避けます。"規制フィードバックシステム"は、予想はできるが予測はできない変数を考慮に入れます。例えば、自動車ディーラーは、納品が遅れたり、販売が増えたりする場合に備えて、再注文する際に在庫のバッファを考慮します。しかし、この"ジャストインタイム"の運用戦略は、最近、自動車メーカーに大きな問題を引き起こし、戦略を再考することを強いられました。
17. 遅延はシステムに広範に存在し、行動に強く影響を与えます。遅延を変更すると、システムの振る舞いに大きな影響を与え、良くも悪くもなります。情報の遅延を速めると、システムの一部がより速く動作するかもしれません。しかし、変更を過剰に補正すると、強化フィードバックループを引き起こす可能性があります。例えば、トヨタは、特定の部品の在庫を確保し、ネットワークを巧みに管理することで、他の自動車メーカーが大きな打撃を受けたパンデミック関連の供給チェーンの問題を大幅に回避することができました。他の自動車会社も同様の対策を取る必要があります。
18. システムは生産性や安定性だけでなく、レジリエンス（回復力）のためにも管理する必要があります。システムのレジリエンスを認識することで、この品質を維持または向上させる多くの方法が見えてきます。各要素の維持を通じてシステムの"免疫システム"を強化し、それ自体をより良く維持できるようにします。
19. あなたのシステムを支配するルールは、システムを歪める抜け穴の悪用につながる可能性があります。この行動は障害にもかかわらず、有用なフィードバックとして利用できます。創造性を悪用からルールの意図した目的に向けて解放するために、ルールを設計または再設計します。
20. システムを軽減したり、信号を否定したりするが、根本的な問題に対処しない政策や慣行に注意してください。システムの要素を自己支持できるように強化し、自分自身を方程式から取り除きます。短期的な解決策から離れて、長期的な持続可能性を考えることに焦点を当てます。

要約

システムとは、時間の経過とともに独自のパターンを生み出すように相互に関連している独立したもののセットと定義されます。ほとんどすべてがシステムであり、私たちの体から宇宙、そしてこれを読むためのコンピュータまでです。

システムは外部要因に影響を受けますが、任意のシステムのパターンは主に内部的です。スリンキーが伸ばされると、それは手がそれを持っているからではなく、コイルのシステムのために跳ねます。

システムは要素、相互接続、および機能で構成されています。人間が作ったシステムの場合、機能は目的でもあり得ます。

ストックはシステムの"基盤"であり、見ることができ、感じることができ、数えることができ、または測定することができる要素です。在庫の変化が同じ在庫への流入または流出に影響を与えるとき、フィードバックループが形成されます。この概念の最たる例は、銀行口座にあるお金の量に関連する利息です。同様に、口座にあるお金が少なくなると、反応してもっと働くことになり、このサイクルが続くでしょう。

暴走ループに乗る

補強フィードバックループは、在庫が自己を再生するか、自己の一定の割合で成長する能力を持つたびに見つけることができます。あなたの会社についての肯定的なフィードバックを多くの顧客が残すほど、より多くの人々がそれを試し、さらにフィードバックを残すでしょう。時間とともに、この場合の在庫 - 顧客満足度 - は自己を再生します。

ネガティブな補強フィードバックループは、"悪循環"としてよく知られています。ストレスを感じていると、アイスクリームのチューブを食べてしまうかもしれません。それが罪悪感を感じさせ、ストレスを感じさせるため、さらに食べ物を求めます。

システム思考は、この原因と結果について反省させます。AがBを引き起こすなら、BがAを引き起こす可能性はありますか？

システムアナリストは、いくつかのシナリオをテストし、駆動要素が異なることをすると何が起こるかを観察することができます。しかし、これらのダイナミックシステムの研究は、通常、未来を予測するために設計されているわけではありません。むしろ、駆動要素がさまざまな方法で展開する場合に何が起こるかを探るために設計されています。

モデルの価値をテストするときには、次のことを自問してみてください:

1. 主要な要素はこのように展開する可能性がありますか？
2. もし展開したら、システムはこのように反応しますか？
3. 主要な要素を推進する力は何ですか？

モデルの有用性は、モデルの推進シナリオが現実的かどうかではなく、それが現実的な行動パターンで反応するかどうかに依存します。

システムの種類

一つのストックシステム

一つのストックシステムとは、一つのストックを持つシステムで、常に目標追求のフィードバックループに影響を受けます。簡単のために、部屋のサーモスタットを見てみましょう。ここでは電力が無制限であると仮定します。

この場合、ストックは部屋の温度で、フィードバックループ - つまり、暖房器具とエアコンによって調整されます。他のループには、窓や断熱材が不十分なために外部に漏れる可能性があります。外部の温度もストックに影響を与えるループの一つです。すべてのループが同時に作動すると（エアコンと暖房を含む）、温度はバランスを保つことができません。

人々は、窓やドアを通じた熱の漏れ、小型の暖房器具、またはすばやく冷却する超強力なエアコンなどのフィードバックループに対応するために、サーモスタットの使用方法を学んできました。

二つのストックシステム

二つのストックシステムは、再生可能なストックが非再生可能なストックに制約されるシステムであり、環境と関わる任意の産業－林業、エネルギー、牛肉など－が該当します。このタイプの物理システムは、自然に発生するルールに縛られています。具体的には、成長を推進する少なくとも一つの強化ループと、それを制約するバランスループを持つ必要があります。物理システムは永遠に成長することはできず、最終的には一時的または永久的な制約に直面します。

大きければ大きいほど、落ちるときは大きく落ちる

制約/限界に向けて指数関数的に成長する量は、驚くほど短時間でその限界に達します。新たな掘削地点を特定した石油会社で、その資源が地質学者が予想したよりも大きい場合、いくつかの選択肢があります。採掘を増やして利益をすぐに得ることもできますが、資源はより早く枯渇します。あるいは、利益は少なくなりますが、より長い期間にわたって安定した採掘を続けることもできます。燃料需要や石油価格といった変数が絶えず変動する中で、どちらの選択も賭けになります。

漁業も同様の問題に直面します。過密状態は繁殖率を低下させ、高価な魚はあまり繁殖しなくなります。小さな収穫が利益を減らし、投資率を速やかに下げるというバランスの取れたフィードバックが、過剰漁業が発生するほど船団が大きくなるのを防ぎます。

再生可能な資源システム内の資源が枯渇すると、次の3つの事態が発生する可能性があります：

1. オーバーシュートを減らし、持続可能な均衡に戻すための調整が行われます
2. 過剰な調整が行われ、均衡点を中心に振動する、または
3. 資源が崩壊し、その資源に依存する産業も崩壊します。

再生可能と非再生可能のシステムに課される制約は、ストックとフローに基づいて異なります。例えば、非再生可能な資源はストックに限定され、再生可能な資源はフローに限定されます。資源を再生可能な速度よりも速く抽出すると、事実上非再生可能なシステムが生まれます。科学者が動物の長い繁殖周期を理解する前、捕鯨はアメリカで最も主要なビジネスの一つでした。当時、クジラは無限の資源のように見えましたが、実際には全く逆でした。

システムにとって最も重要な入力は、最も限定されているもの、例えば前述の例のような石油や魚です。これらの限界は容易に誤認識されることがあります（"私たちの船団を倍にすれば、毎年もっと収穫できる'）。複数の入力と出力を持つ物理的なエンティティは、限界の層に囲まれています。これらの制限は、収穫のペースのように自己課制的なものであることがあります。そうでなければ、完全に枯渇する有限の資源など、システムが課す制限となります。

レジリエンスを促進する方法

レジリエンスは、大きな逆境後でもシステムを回復させるために異なる方法で機能するいくつかのフィードバックループのダイナミックな構造から生じます。この能力の鍵は冗長性です - 同じ目標を達成するために異なるメカニズムと時間スケールを通じて動作する複数のフィードバックループ。一つのフィードバックループが支えられないようにしないでください。

システムの罠と脱出

どのシステムにも避けるべき自身の罠があります。ここにいくつかの一般的な例と、それらを避ける方法、または自分自身が罠に陥った場合の脱出方法を示します。

罠：政策抵抗

"キッチンにはコックが多すぎる"

新しい効果的な政策は、他のアクターの目標からストックをさらに引き離します。さまざまなアクターがシステムのストックをさまざまな目標に引き寄せようとすると、結果として政策抵抗が生じることがあります。

脱出：

政策抵抗に対抗する最善の方法は、統一感を確立することです。すべてのアクターを巻き込み、すべての目標が実現可能な相互に満足のいく方法を探し出すか、全員の焦点を全員が支持できるより大きく重要な目標にシフトさせます。

罠：コモンズの悲劇

"失敗した名誉システム"

フレーズ"コモンズの悲劇"は、生態学者ギャレット・ハーディンに帰せられ、彼は1968年の論文で、共有資源（"コモンズ"）が必然的に破壊されることを説明しました。この罠は、すべてのユーザーが共有資源から利益を得る一方で、他の誰かの乱用からも苦しむという状況で発生します。これにより、資源の過度な使用と侵食が進み、使用不能になります。ハロウィンのキャンディをポーチに置き、一つだけ取るようにという看板を出したことがあるなら、一人が貪欲になると他の子供たちが損をすることを知っているでしょう。

脱出：

ユーザーに教育と訓戒を行い、乱用の結果を理解させます。資源の私有化により、個々の人々が責任を感じるようにフィードバックリンクを復元または強化するか、問題のあるユーザーのアクセスを規制します。

罠：エスカレーション

"あなたがそうだと知っているけど、私は何？"

指数関数的な成長は永遠に続くわけではないので、強化フィードバックループは最終的に崩壊します。他の子供が一つ上のパンチを試みるような二人の子供のように、両方とも涙にくれるでしょう。

脱出：

エスカレーションに対する最善の防衛策は、最初から罠にはまらないようにすることです。エスカレーションするシステムに巻き込まれた場合、競争を拒否するか、エスカレーションを制御するためのバランスの取れたループを持つ新しいシステムを交渉します。

トラップ：成功者への成功

"金持ちはますます金持ちになる"

勝者が再び勝つための手段を体系的に授与されるとき、別の強化フィードバックループが発生します。これが続けば、勝者がすべてを取り、敗者は排除されます。

脱出：

このループを多様化（つまり、反トラスト法）を通じて戦うか、前回の勝者に有利にならないような成功への報酬を考案します。

トラップ：介入者に負担を転嫁する

"銃弾の傷に絆創膏を貼る"

システムの問題への解決策が単に症状を隠すか軽減するだけで、根本的な問題を解決しない場合、元のシステムの自己維持能力が萎縮または侵食し始め、破壊的なフィードバックループが動き出します。システムは介入により依存し、自身の望ましい状態を維持する能力が低下します。

脱出：

システムが自身の負担を支える能力を強化するように介入し、その後自身を取り除きます。質問:

• なぜ自然の修正機構が失敗したのか？
• その成功を妨げる障害はどのように除去できるのか？
• その成功のためのメカニズムはどのようにしてより効果的にできるのか？

短期的な救済から目を離し、長期的な再構築に焦点を当ててください。

トラップ: システムを打ち破る

"ルールは破られるために作られる"

あなたのシステム全体でユーザーに"システムを打ち破る"という態度が広まっているなら、アプローチを再考する時です。ビデオゲームのエクスプロイトから、来年の予算を下げるために無駄なドルを使う政府機関まで、"ルールを破る"ことはさまざまなタイプのシステムで一般的な問題です。

脱出:

これらのルールのエクスプロイトを有益なフィードバックとして扱ってください。ルールの目的が達成される方法で創造性を奨励するルールを設計または再設計します。"法の精神"に焦点を当て、"法の文字"よりも重視します。目標を達成するためのより良い方法があるかどうか自問してください。

トラップ: 間違った目標を追求する

"努力に対するAはありません"

目標が不正確にまたは不完全に定義されている場合、システムはその運用者が最初に意図したものとは逆の結果を生み出すために従順に働くかもしれません。

脱出:

システムの実際の福祉を反映する指標と目標を明確にします。努力と結果を混同しないでください。そうしないと、努力を生み出すシステムが残され、結果は得られません。

罠: 低いパフォーマンスへの流れ

"成長しないなら、縮小している"

過去のパフォーマンスに影響を受けてパフォーマンス基準を設定すると、目標を侵食し、システムを低いパフォーマンスに向かわせる強化フィードバックループが設定されます。

脱出:

最悪の結果に落胆するのではなく、最良の実際のパフォーマンスに基づいて基準を設定します。このパターンは、フィードバックループの流れを成長に向けて反転させます。

レバレッジポイントを見つける

"革命が政府を破壊しても、その政府を生み出した思考の体系的なパターンが intact に残されていれば、そのパターンは自己を繰り返します... システムについての話はたくさんあります。しかし、理解はほとんどありません。" - ロバート・ピアシグ、Zen and the Art of Motorcycle Maintenance

システムに深く関与している人々は、レバレッジポイントを見つけることが直感的にわかることが多いですが、しばしば変化を間違った方向に押し進めます。MITのジェイ・フォレスターは1969年に都市ダイナミクスの研究を発表し、経済のレバレッジポイントとして低所得者向け住宅を特定しました。

彼が見つけたのは、都市に低所得者向けの住宅が少ないほど、その都市がより良い状態にあるということでした。この考え方は直感に反するもので、フォレスターは全国的な政策が国中にこのようなプロジェクトを数多く指示している時期に、彼の調査結果を揶揄されました。それ以来、多くのこのようなプロジェクトが解体されています。

システムが複雑になると、その振る舞いは驚くべきものになることがあります。