시스템적 사고: 기초

시놉시스

단기적인 결정으로 인한 시간, 돈, 자원의 낭비를 어떻게 피할 수 있을까요? 시스템적으로 생각하면 구조와 행동 사이의 관계를 인식하여 더 나은 비즈니스 결정을 내릴 수 있습니다. 이 접근법은 어떤 시스템이든 이해하고 조정하고 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

시스템적 사고: 기초에서 저자 도넬라 H. 메도우즈는 시스템을 구성하는 것과 그 행동을 주도하는 요소에 대한 간단한 설명을 소개합니다. 기본적이고 복잡한 시스템의 기본 원리뿐만 아니라 메도우즈는 시스템적으로 생각할 때 피해야 할 일반적인 함정들과 그것들을 어떻게 벗어날 수 있는지에 대한 통찰력을 공유합니다.

주요 20가지 통찰력

1. "시스템"은 독립적인 것들이 서로 연결되어 시간이 지남에 따라 자체 패턴을 생성하는 방식으로 구성된 세트입니다. 외부 요인이 그 행동을 촉발할 수 있지만, 시스템 패턴은 대체로 내부적입니다. 예를 들어, 시장 경제는 정치에 영향을 받을 수 있는 자연적인 상승과 하락을 가지고 있지만, 그것이 전적으로 그것에 의해 주도되는 것은 아닙니다.
2. 시스템은 세 가지 종류의 것들로 구성되어야 합니다: 요소, 상호 연결, 그리고 기능 또는 목적. 각 부분은 시스템's 기능에 필수적이어야 합니다. 축구 선수, 코치, 그리고 필드는 규칙에 의해 연결된 요소입니다. 그 중 어느 것이라도 빼거나 변경하면 시스템's의 기능을 변경하거나 붕괴시킵니다.
3. 많은 시스템들은 인간과 비인간 요소를 모두 포함하고 있습니다."기능"은 일반적으로 비인간 시스템에 사용되며, "목적"은 인간 시스템을 가리킵니다. 이 기능이나 목적은 종종 가장 눈에 띄지 않지만 시스템의 행동을 결정하는 가장 중요한 요소입니다. 팀의 목적을 이기는 것에서 지는 것으로 바꾸면, 전체 게임 전략이 바뀝니다.
4. "재고"는 어떤 시스템의 기반이 됩니다. 재고는 시스템의 요소로서 볼 수 있고, 만질 수 있고, 세거나 측정할 수 있지만 물리적일 필요는 없습니다. 예를 들어, 고객 만족도 수준이 재고가 될 수 있습니다. 재고는 판매, 성장, 부족, 실패 등의 흐름의 작용을 통해 시간이 지남에 따라 변합니다.
5. 재고와 흐름의 동적을 관찰하면 복잡한 시스템의 행동을 이해할 수 있습니다. 욕조는 유입(수도꼭지), 유출(배수구), 그리고 재고(욕조 안의 물)로 구성된 시스템입니다. 배수구를 막거나 물을 줄이면 재고에 그에 따른 영향이 미칩니다.
6. 시스템적 사고 방식으로 보면, 전체 시스템과 그 작동 방식에 대한 직관을 되찾을 수 있습니다. 부분을 이해하고, 상호 연결성을 보고, "만약에" 질문을 하며, 시스템 재설계에 대해 창의적이고 용감해질 수 있는 능력을 향상시킬 수 있습니다.
7. 시스템 사고자들은 세상을 피드백 과정의 집합으로 보며, 이는 흐름을 조절하는 메커니즘과 함께 재고의 집합이며, 따라서 전체 시스템입니다."우리가 개인, 산업, 또는 사회로서 하는 모든 것은 정보-피드백 시스템의 맥락에서 이루어집니다,"라고 Jay W. Forrester가 말했습니다.
8. 재고의 변화가 동일한 재고로의 유입 또는 유출에 영향을 미치면 "피드백 루프"가 형성됩니다. 재고가 당신의 식료품 저장고의 음식이고, 그것이 텅 비어 보인다면, 더 많은 음식을 구입(유입)하거나 월급날까지 자기 제한식량(유출)을 통해 수준을 균형잡을 수 있습니다.
9. "균형 피드백 루프"는 목표나 안정성을 추구하면서 변화에 저항합니다. 재고 수준을 너무 높이면, 균형 루프는 그것을 다시 내려놓으려고 시도합니다. 커피 한 잔은 뜨겁게 시작해서 식습니다. 온도가 재고라면, 컵 워머는 변화에 저항할 것입니다. 필요에 따라 균형을 도입하세요.
10. "강화 피드백 루프"는 그것에 가해진 변화의 방향을 강화합니다. 높은 인플레이션은 물가를 높이고, 임금을 증가시키고, 물가 상승을 초래합니다. 청소년에게 "아니오,"라고 말하면 그들은 더욱 그것을 하고 싶어합니다. 이익의 재투자와 같은 긍정적인 피드백 루프를 지원하면, 이 행동을 활용할 수 있습니다.
11. 강화 피드백 루프 내에서 재고를 두 배로 늘리는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있습니다. "2배 시간"은 대략 성장률(백분율)로 70을 나눈 값입니다. 7%의 이자로 $100을 입금하면, 초기 투자금을 두 배로 늘리는 데 10년이 걸립니다.
12. 시스템은 대개 하나의 피드백 루프만 가지고 있지 않습니다.단일 재고는 여러 강화 및 균형 루프를 가지고 있을 가능성이 높으며, 이는 다양한 방향으로 재고를 끌어당깁니다. 인체와 같은 복잡한 시스템은 안정적인 상태를 유지하는 것 이상의 역할을 합니다. 우리 몸의 모든 부분은 전체 건강에 영향을 미치는 자체 루프를 가지고 있습니다. 시스템의 건강이 저하될 때는 각 루프를 진단하십시오.
13. "단일 재고 시스템"은 집의 온도를 조절하는 것과 같은 한 가지 목적을 가지고 있습니다. 재고는 원하는 온도이며, 가열기와 에어컨을 사용하는 피드백 루프를 균형있게 유지하는 온도계에 의해 연결됩니다. 시스템이 비효율적으로 작동하는 원인이 되는 고장난 가열기나 틈새 바람이 있는 창문과 같은 약해진 루프를 확인하십시오.
14. 성장하는 물리적 시스템은 성장을 촉진하는 적어도 하나의 강화 루프와 그것을 제한하는 균형 루프를 가져야 합니다. "두 개의 재고 시스템"은 어업과 같이 재생 가능한 재고가 비재생 가능한 재고에 의해 제한됩니다. 어떤 물리적 시스템도 영원히 성장할 수 없으며, 결국 일시적이든 영구적이든 제약에 부딪히게 됩니다.
15. 시스템을 이해하려면 유사한 피드백 구조를 가진 다른 시스템을 살펴보십시오. 유사한 피드백 구조를 가진 시스템은 유사한 행동을 생성합니다. 출하와 경제 흐름이 있는 생산 시스템은 출생과 사망률이 있는 인구 시스템과 매우 유사하게 작동합니다. 둘 다 강화 성장 루프와 자연적인 노화 과정이 있는 균형 사망 루프에 의해 관리되는 재고를 가지고 있습니다.
16. 최근의 추세에 기반하여 필요에 따라 부분적인 조정을 하여 과도한 보정과 시스템의 불균형을 피하십시오. "조절 피드백 시스템"은 예상할 수 있지만 예측할 수 없는 변수를 수용합니다. 예를 들어, 자동차 딜러들은 충족이 지연되거나 판매가 증가하는 경우를 대비하여 재고를 늘릴 때 버퍼를 고려합니다. 그러나 이 "적시 제조" 운영 전략은 최근에 자동차 제조업체들에게 큰 문제를 일으키고 전략을 재고하게 만들었습니다.
17. 지연은 시스템에서 만연하며 행동에 큰 영향을 미칩니다. 지연을 변경하면 시스템의 행동에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 정보 지연을 가속화하면 시스템의 일부가 더 빨리 작동할 수 있습니다. 그러나 변경을 과도하게 보정하면 강화 피드백 루프를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 특정 부품의 재고를 쌓고 네트워크를 완벽하게 이해함으로써 토요타는 대부분의 자동차 제조업체에게 피해를 주었던 팬데믹 관련 공급망 문제를 대부분 피할 수 있었습니다. 이제 다른 자동차 회사들도 동일하게 해야 합니다.
18. 시스템은 생산성이나 안정성뿐만 아니라 회복력을 위해서도 관리되어야 합니다. 시스템의 회복력에 대한 인식은 이 품질을 보존하거나 향상시키는 많은 방법을 보게 해줍니다. 각 요소의 유지 보수를 통해 시스템의 "면역 시스템"을 강화하여 더 잘 유지할 수 있도록 하십시오.
19. 귀하의 시스템을 지배하는 규칙은 시스템을 왜곡하는 허점을 이용할 수 있습니다. 이런 장애물에도 불구하고, 이 행동은 유익한 피드백으로 사용될 수 있습니다. 창의성을 이용에서 규칙의 원래 목적으로 이동시키기 위해 규칙을 설계하거나 재설계하세요.
20. 시스템을 완화하거나 신호를 부정하지만 근본적인 문제를 해결하지 못하는 정책이나 관행을 조심하세요. 시스템의 요소를 강화하여 그들이 자신들을 더 잘 지원할 수 있게 한 다음, 자신을 방정식에서 제거하세요. 단기 해결책에서 벗어나 장기 지속 가능성에 초점을 맞추세요.

요약

시스템은 독립적인 것들이 시간에 따라 자신들만의 패턴을 만들어내는 방식으로 상호 연결된 일련의 것들로 정의됩니다. 거의 모든 것이 시스템이며, 우리의 몸부터 우주, 이것을 읽기 위해 사용하는 컴퓨터까지 모두 시스템입니다.

시스템은 외부 요인에 의해 영향을 받지만, 어떤 시스템의 패턴은 대체로 내부적입니다. 슬링키가 늘어나면, 그것은 그것을 잡고 있는 손 때문이 아니라 그것의 코일 시스템 때문에 튕깁니다.

시스템은 요소, 상호 연결, 그리고 기능으로 구성됩니다. 인간이 만든 시스템의 경우, 기능은 목적이 될 수도 있습니다.

재고는 시스템의 "기반"이며, 볼 수 있고, 느낄 수 있고, 세거나, 측정할 수 있는 요소입니다.재고의 변화가 동일한 재고로의 유입 또는 유출에 영향을 미치면 피드백 루프가 형성됩니다. 이 개념의 대표적인 예는 은행 계좌에 있는 돈의 양과 관련된 이자입니다. 마찬가지로, 계좌에 돈이 적게 보이면 반응하여 더 많은 일을 받아들이고 따라서 주기가 계속됩니다.

탈출 루프에 탑승하다

재고가 자신을 재생하거나 자신의 일정한 비율로 성장할 수 있는 능력이 있는 경우 강화 피드백 루프가 발견됩니다. 고객이 회사에 대해 긍정적인 피드백을 더 많이 남길수록, 더 많은 사람들이 시도하고 더 많은 피드백을 남길 것입니다. 시간이 지남에 따라, 이 경우 고객 만족도라는 재고가 자체적으로 재생됩니다.

부정적인 강화 피드백 루프는 "악순환"으로 더 잘 알려져 있습니다. 스트레스를 받으면 아이스크림 통을 먹을 수 있고, 그것이 죄책감을 느끼게 하여 스트레스를 받게 하므로 더 많은 음식을 찾게 됩니다.

시스템 사고는 이 원인과 결과에 대해 반성하게 합니다. A가 B를 일으키면, B가 A를 일으키는 것이 가능한가요?

시스템 분석가는 여러 시나리오를 테스트하고 주요 요인이 다른 것들을 할 때 무슨 일이 일어나는지 관찰할 수 있습니다. 그러나 이러한 동적 시스템 연구는 일반적으로 미래를 예측하기 위해 설계된 것이 아닙니다. 오히려, 주요 요인이 다양한 방식으로 펼쳐질 경우 무슨 일이 일어날지 탐구하기 위해 설계되었습니다.

모델의 가치를 테스트할 때 다음과 같은 질문을 해보십시오:

1. 주요 요인들이 이런 방식으로 전개될 가능성이 있나요?
2. 그렇게 된다면, 시스템은 이런 방식으로 반응할까요?
3. 주요 요인들을 움직이게 하는 힘은 무엇인가요?

모델의 유용성은 모델의 주요 시나리오가 현실적인지 아닌지가 아니라, 그것이 현실적인 행동 패턴으로 반응하는지에 달려 있습니다.

시스템의 유형

단일 재고 시스템

단일 재고 시스템은 그 이름에서 알 수 있듯이, 목표를 추구하는 피드백 루프에 의해 지속적으로 영향을 받는 하나의 재고를 가진 시스템입니다. 간단하게 설명하기 위해, 방의 온도조절기를 보고 전력이 무제한이라고 가정합시다.

이 경우, 우리의 재고는 피드백 루프 - 난방기와 에어컨에 의해 조절되는 방의 온도입니다. 다른 루프는 찬바람이 들어오는 창문이나 불량한 단열로 외부로 유출될 수 있습니다. 외부의 온도도 우리의 재고에 영향을 미치는 또 다른 루프입니다. 모든 루프가 동시에 작동하면 (에어컨과 난방을 포함하여), 온도는 균형을 이루지 못할 것입니다.

사람들은 창문과 문을 통한 열 유출, 작은 난방기, 또는 빠르게 냉각하는 초강력 에어컨 등의 피드백 루프에 대한 온도조절기 사용을 조절하는 방법을 배웠습니다.

두 가지 재고 시스템

두 가지 재고 시스템은 재생 가능한 재고가 비재생 가능한 재고에 의해 제한되는 시스템입니다. 예를 들어, 환경과 관련된 모든 산업 - 삼림, 에너지, 가축 등이 이에 해당합니다. 이러한 유형의 물리적 시스템은 자연적으로 발생하는 규칙에 의해 제한됩니다. 구체적으로, 성장을 촉진하는 적어도 하나의 강화 루프와 그것을 제한하는 균형 루프를 가져야 합니다. 어떤 물리적 시스템도 영원히 성장할 수 없으며, 결국 일시적이거나 영구적인 제약에 부딪힐 것입니다.

그들이 클수록, 그들이 떨어지는 것은 더 어렵습니다

제약/한계에 대해 지수적으로 성장하는 양은 놀랍게도 짧은 시간 내에 그 한계에 도달합니다. 만약 당신이 새로운 드릴링 사이트를 확인한 석유 회사라면, 그 자원이 지질학자들이 예상한 것보다 훨씬 크다면, 몇 가지 선택사항이 있습니다. 추출을 늘려 빠르게 이익을 보거나 자원을 더 빨리 고갈시킬 수 있습니다. 또는, 돈을 덜 벌지만 더 긴 시간 동안 안정적인 추출을 유지할 수 있습니다. 연료 수요와 석유 가격과 같은 변수들이 끊임없이 변동하므로, 어느 선택이든 도박입니다.

어업도 비슷한 문제에 직면합니다. 과밀화는 번식률을 낮추며, 높은 가격을 얻는 희귀한 물고기는 덜 자주 번식합니다.수익을 줄이는 작은 수확량의 균형 잡힌 피드백이 투자율을 충분히 빠르게 낮춰 과잉어로 인해 배의 수가 너무 많이 늘어나는 것을 방지합니다.

재생 가능한 자원 시스템 내에서 자원이 고갈되면 세 가지 일이 발생할 수 있습니다:

1. 과도한 상황을 줄이고 지속 가능한 균형 상태로 돌아가기 위해 조정이 이루어집니다.
2. 과도한 조정이 이루어져 균형 상태 주변에서 진동하거나,
3. 자원이 붕괴하고, 그 자원에 의존하는 산업도 함께 붕괴합니다.

재생 가능한 시스템과 비재생 가능한 시스템에 대한 제약은 재고와 흐름에 따라 다릅니다. 예를 들어, 비재생 가능한 자원은 재고에 제한되는 반면, 재생 가능한 자원은 흐름에 제한됩니다. 자원을 재생 가능한 속도보다 빠르게 추출하면, 본질적으로 비재생 가능한 시스템이 생성됩니다. 과학자들이 동물들의 장기적인 생식 주기를 이해하기 전에, 고래잡이는 미국에서 가장 주요한 사업 중 하나였습니다. 당시에는 고래가 무한한 자원처럼 보였지만, 실제로는 그 반대였습니다.

시스템에 가장 중요한 입력은 가장 제한적인 것입니다. 예를 들어, 이전 예시에서의 기름이나 물고기와 같은 것들입니다. 이러한 한계는 쉽게 잘못 판단될 수 있습니다 ("우리 배를 두 배로 늘리면 매년 더 많이 수확할 것입니다'). 여러 입력과 출력을 가진 물리적 개체는 한계의 층으로 둘러싸여 있습니다.이러한 한계는 수확의 속도와 같은 자체적으로 설정된 한계일 수 있습니다. 그렇지 않다면, 완전히 소진되는 유한한 자원과 같은 시스템에서 부과하는 한계가 될 것입니다.

탄력성을 장려하는 방법

탄력성은 여러 피드백 루프의 동적 구조에서 발생하며, 이 루프들은 큰 타격을 입은 후에도 시스템을 복원하는 다양한 방식으로 작동할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이 능력의 핵심은 중복성입니다 - 같은 목표를 달성하기 위해 다른 메커니즘과 시간 척도를 통해 작동하는 여러 피드백 루프. 어떤 피드백 루프도 지원 없이 두지 마십시오.

시스템의 함정과 탈출

어떤 시스템이든 그 자체의 함정을 피해야 합니다. 다음은 일반적인 예시와 함정을 피하는 방법, 또는 함정에 빠졌을 때 탈출하는 방법입니다.

함정: 정책 저항

"주방에 요리사가 너무 많다"

어떤 새로운 효과적인 정책은 다른 행위자들의 목표에서 재고를 더 멀리 끌어당깁니다. 여러 행위자들이 시스템 재고를 다양한 목표로 끌어당기려고 하면, 결과는 정책 저항이 될 수 있습니다.

탈출:

정책 저항과 싸우는 가장 좋은 방법은 통일감을 형성하는 것입니다. 모든 행위자들을 참여시키고 모든 목표가 만족스럽게 이루어질 수 있는 방법을 찾아보거나, 모두가 지지할 수 있는 더 크고 중요한 목표로 모두의 초점을 이동시키십시오.

함정: 공동체의 비극

"실패한 명예 시스템"

"공동체의 비극"이라는 구절은 생태학자 Garret Hardin에게 돌아가며, 그는 1968년 논문에서 공유 자원("공동체")이 불가피하게 파괴되는 방식을 설명했습니다. 이 함정은 모든 사용자가 공유 자원에서 이익을 얻지만, 누군가의 남용으로 인해 고통을 겪는 상황에서 발생합니다. 이로 인해 자원이 과도하게 사용되고 침식되어 사용할 수 없게 됩니다. 할로윈 사탕을 현관에 두고 한 조각만 가져가라는 표지를 붙여 본 적이 있다면, 어떤 아이가 탐욕스러워서 다른 아이들이 놓치는 상황을 잘 알 것입니다.

탈출:

사용자들에게 교육하고 촉구하여 남용의 결과를 이해하게 합니다. 자원의 사유화를 통해 누락된 피드백 링크를 복원하거나 강화하여 개인이나 문제 사용자의 접근을 규제하여 책임감을 느끼게 합니다.

함정: 에스컬레이션

"너는 누구니, 나는 누구니?"

지수적 성장은 영원히 계속될 수 없으므로, 강화 피드백 루프는 결국 붕괴하게 됩니다. 서로에게 한 대를 가하려는 두 아이처럼, 결국 둘 다 눈물을 흘릴 것입니다.

탈출:

에스컬레이션에 대한 최선의 방어는 처음부터 함정에 빠지지 않는 것입니다.상승하는 시스템에 빠져 있다면, 경쟁을 거부하거나 상승을 제어하기 위해 균형을 이루는 루프가 있는 새로운 시스템을 협상하십시오.

함정: 성공한 사람에게 성공을

"부자는 계속 부자가 된다"

승자가 계속해서 승리의 수단을 시스템적으로 부여받는 경우 강화 피드백 루프가 발생합니다. 이를 계속하면 승자가 모든 것을 가져가고 패자는 제거됩니다.

탈출:

이 루프를 다양화(즉, 반독점 법)를 통해 대응하거나 이전의 승자에게 유리하게 다음 경쟁을 편향시키지 않는 성공에 대한 보상을 마련하십시오.

함정: 부담을 개입자에게 전가하다

"총상에 밴드 에이드를 붙이다"

시스템적 문제에 대한 해결책이 단지 증상을 가리거나 줄이는 데 그치고 근본적인 문제를 해결하지 못하면, 원래 시스템의 자기 유지 능력이 위축되거나 침식되기 시작하고, 파괴적인 피드백 루프가 작동합니다. 시스템은 개입에 더 의존하게 되고, 자신의 원하는 상태를 유지하는 능력이 줄어듭니다.

탈출:

시스템이 자신의 부담을 짊어지는 능력을 강화하는 방식으로 개입한 후, 자신을 제거하십시오.질문:

• 자연적인 수정 메커니즘이 왜 실패했는가?
• 그들의 성공을 방해하는 장애물은 어떻게 제거할 수 있는가?
• 그들의 성공을 위한 메커니즘은 어떻게 더 효과적으로 만들 수 있는가?

단기적인 해결에서 초점을 떼고 장기적인 구조 개편에 초점을 맞추세요.

함정: 시스템을 이기다

"규칙은 깨지기 위해 만들어진다"

만약 "시스템을 이기는" 태도가 시스템 전체의 사용자들 사이에서 만연하다면, 접근 방식을 재고해야 할 때입니다. 비디오 게임의 취약점을 이용하는 것부터 내년 예산을 줄이기 위해 무용지물인 돈을 쓰는 정부 기관에 이르기까지, "규칙을 깨는" 것은 다양한 유형의 시스템에서 흔한 문제입니다.

탈출:

이러한 규칙을 이용하는 것을 유익한 피드백으로 간주하세요. 규칙의 목적을 달성하는 방식에서 창의성을 장려하는 규칙을 설계하거나 재설계하세요. "법의 정신"에 초점을 맞추고 "법의 글자"보다 중요하게 생각하세요. 목표를 달성하는 더 나은 방법이 있는지 스스로에게 물어보세요.

함정: 잘못된 목표를 추구하다

"노력에 대한 A는 없다"

목표가 부정확하게 또는 불완전하게 정의되면, 시스템은 운영자가 원래 의도한 것과 반대의 결과를 생산하도록 순순히 작동할 수 있습니다.

탈출:

시스템의 실제 복지를 반영하는 지표와 목표를 지정하십시오. 노력과 결과를 혼동하지 마십시오. 그렇지 않으면 결과가 아닌 노력을 생산하는 시스템에 남게 됩니다.

함정: 낮은 성능으로의 표류

"성장하지 않으면, 축소되고 있다는 것입니다"

과거의 성능에 의해 성능 표준이 영향을 받게 하면, 목표를 침식시키고 시스템을 낮은 성능으로 보내는 강화 피드백 루프를 설정합니다.

탈출:

최악의 상황에 낙담하는 대신 최고의 실제 성과에 따라 표준을 설정하십시오. 이 패턴은 피드백 루프의 흐름을 성장으로 전환시킬 것입니다.

레버리지 포인트 찾기

"혁명이 정부를 파괴하더라도 그 정부를 만들어낸 체계적인 사고 패턴이 그대로 남아 있다면, 그 패턴들은 자신을 반복할 것입니다... 시스템에 대한 이야기가 너무 많습니다. 그리고 이해는 너무 적습니다." - 로버트 피르시그, 젠과 오토바이 유지보수의 예술

시스템에 깊게 관여하는 사람들은 종종 직관적으로 레버리지 포인트를 찾을 수 있지만, 종종 변화를 잘못된 방향으로 밀어붙입니다. MIT의 제이 포레스터는 1969년에 도시 역학에 대한 연구를 발표하였는데, 이 연구에서는 저소득 주택을 경제에서의 레버리지 포인트로 지정하였습니다.

그가 발견한 것은 도시에 저소득 주택이 적을수록 그 도시가 더 잘 지내고 있다는 것이었습니다. 이 아이디어는 직관적이지 않으며, 포레스터는 국가 정책이 전국적으로 이러한 프로젝트를 일렬로 지시하는 시기에 그의 연구 결과에 대해 비난을 받았습니다. 이후 많은 프로젝트들이 철거되었습니다.

시스템이 더 복잡해질수록 그들의 행동은 놀랍게 변할 수 있습니다.