Att tänka i system: En grundkurs

Sammanfattning

Hur undviker du slöseri med tid, pengar och resurser på grund av kortsiktiga beslut? När du tänker i system kan du lära dig att känna igen sambandet mellan struktur och beteende för att skapa bättre affärsbeslut. Denna metod kan hjälpa dig att förstå alla system för att justera och förbättra dem.

I Att tänka i system: En grundkurs, introducerar författaren Donella H. Meadows enkla förklaringar till vad som utgör ett system tillsammans med de element som driver dess beteende. Utöver grundläggande och komplexa systemgrundläggande delar, delar Meadows med sig av insikter i ett antal vanliga fällor att undvika när man tänker i system och hur man undkommer dem.

Topp 20 insikter

1. Ett "system" är en uppsättning oberoende saker som är sammanlänkade på ett sätt som får dem att producera sina egna mönster över tid. Yttre faktorer kan utlösa detta beteende, men systemets mönster är till största delen interna. Till exempel har marknadsekonomin naturliga upp- och nedgångar som kan påverkas av politik, men drivs inte uteslutande av dem.
2. Ett system måste bestå av tre typer av saker: element, samband och en funktion eller ett syfte. Varje del måste vara avgörande för systemets funktion. Fotbollsspelare, tränare och planen är element som är sammanlänkade av regler. Ta bort eller ändra någon av dessa och du förändrar eller bryter ner systemets funktion.
3. Många system innehåller både mänskliga och icke-mänskliga element."Funktion" används generellt för icke-mänskliga system, medan "syfte" hänvisar till mänskliga. Denna funktion eller syfte är ofta det minst uppenbara, men den mest avgörande faktorn för ett systems beteende. Ändra ett teams syfte från att vinna till att förlora, och hela spelstrategin ändras.
4. En "lager" är grunden för alla system. Lager är de element i systemet som du kan se, känna, räkna eller mäta men behöver inte vara fysiska. Kundnöjdhet kan till exempel vara ett lager. Lager ändras över tid genom flödens handlingar, dvs. försäljning, tillväxt, brister, misslyckanden, etc.
5. Du kan förstå beteendet hos komplexa system om du observerar dynamiken i lager och flöden. Ett badkar är ett system som består av inflöde (kran), utflöde (avlopp) och lager (vatten i badkaret). Om du stoppar avloppet eller minskar vattnet påverkas lagret därefter.
6. När du ser genom ett systemtänkande lins, kommer det att tillåta dig att återta dina intuitioner om hela system och hur de fungerar. Du kommer att kunna finslipa din förmåga att förstå delar, se samband, ställa "vad-om" frågor, och vara kreativ och modig om systemomdesign.
7. Systemtänkare ser världen som en samling återkopplingsprocesser - en samling lager tillsammans med de mekanismer som reglerar flöden, och därmed hela systemet."Allt vi gör som individer, som en industri eller som ett samhälle görs i kontexten av ett information-feedbacksystem," sa Jay W. Forrester.
8. En "feedback loop" bildas när förändringar i lager påverkar flödena in i eller ut ur samma lager. Om lagret är maten i ditt skafferi och det ser tomt ut, kan du balansera nivån genom att köpa mer mat (inflöde) eller en självinsatt ration på dina portioner fram till lönedagen (utflöde).
9. "Balanserande feedback loops" söker mål eller stabilitet medan de är motståndskraftiga mot förändringar. Om du trycker upp en lagernivå för långt, kommer en balanserande loop att försöka dra ner den. En kopp kaffe börjar varmt och svalnar sedan. Om temperaturen är ditt lager kommer en koppvärmare att motstå förändringen. Inför balanser vid behov.
10. En "förstärkande feedback loop" förstärker vilken riktning av förändring som påtvingas den. Hög inflation leder till högre priser, ökar löner och leder till prisökningar. Om du säger till en tonåring "nej," gör det att de vill göra det mer. Om du stöder positiva feedback loops som återinvestering av vinster, kan detta beteende utnyttjas.
11. Det är möjligt att beräkna den tid det skulle ta att fördubbla ett lager inom en förstärkande feedback loop. Den "fördubblingstid" motsvarar ungefär 70 dividerat med tillväxthastigheten (i procent). Om du sätter in $100 till 7% ränta, kommer det att ta dig 10 år att fördubbla din ursprungliga investering.
12. System har sällan bara en feedback loop.Ett enskilt lager har troligen flera förstärkande och balanserande slingor av olika styrkor som drar det i flera riktningar. Komplexa system, som den mänskliga kroppen, gör mer än att bara förbli stabila. Varje del av våra kroppar har sin egen slinga som påverkar den övergripande hälsan. När ett systems hälsa försämras, diagnostisera varje slinga.
13. "En-lagers system" har ett syfte, till exempel att reglera temperaturen i ditt hem. Lagret är den önskade temperaturen, kopplad av en termostat som balanserar återkopplingsslingan som använder en ugn och luftkonditionering. Identifiera försvagade slingor som en felaktig ugn eller dragiga fönster som gör systemet ineffektivt.
14. Alla fysiska system som växer måste ha minst en förstärkande slinga som driver tillväxten och en balanserande slinga som begränsar den. "Två-lagers system" har ett förnybart lager begränsat av ett icke-förnybart lager, som ett fiskeri. Inget fysiskt system kan växa för evigt och kommer så småningom att stöta på begränsningar, tillfälliga eller permanenta.
15. För att förstå ett system, titta på andra system med en liknande återkopplingsstruktur. System med liknande återkopplingsstrukturer producerar liknande beteenden. Ett produktionssystem med leveranser och ekonomiska flöden fungerar mycket som ett befolkningssystem med födsel och dödlighet. Båda har lager som styrs av en förstärkande tillväxtslinga och en balanserande dödsslinga med en naturlig åldrandeprocess.
16. Gör partiella justeringar vid behov baserat på senaste trender för att undvika överkompensation och systemobalans. Ett "reglerande återkopplingssystem" kompenserar för variabler som kan förväntas, men inte förutsägas. Bilhandlare, till exempel, överväger en buffert i lager när de beställer fler bilar i händelse av att uppfyllande försenas eller försäljningen ökar. Men denna "just-in-time" operativa strategi har nyligen orsakat stora problem för biltillverkare och tvingat dem att tänka om sin strategi.
17. Fördröjningar är genomgående i system och påverkar starkt beteendet. Om du ändrar en fördröjning kan det ha stor inverkan på ditt systems beteende, till det bättre eller sämre. Snabba upp en informationsfördröjning, och en del av ditt system kan fungera snabbare. Men om du överkompenserar en förändring kan det orsaka en förstärkande återkopplingsslinga. Till exempel kunde Toyota i stor utsträckning undvika samma pandemirelaterade leveranskedjeproblem som skadade de flesta biltillverkare genom att lagra specifika delar och sin behärskning av sitt nätverk. Andra biltillverkare kommer nu att behöva göra detsamma.
18. System behöver hanteras inte bara för produktivitet eller stabilitet utan också för motståndskraft. Medvetenhet om ett systems motståndskraft gör att man kan se många sätt att bevara eller förbättra denna kvalitet. Bygg upp ditt systems "immunsystem" genom underhåll av varje element så att det bättre kan upprätthålla sig själv.
19. Regler som styr ditt system kan leda till utnyttjande av kryphål som förvränger systemet. Trots hinder kan detta beteende användas som hjälpsam feedback. Designa eller redesigna regler för att frigöra kreativitet bort från utnyttjande och mot reglernas avsedda syfte.
20. Var försiktig med policys eller praxis som lindrar system eller förnekar signaler men misslyckas med att ta itu med det underliggande problemet. Stärk elementen i ditt system på ett sätt som gör att de bättre kan stödja sig själva, ta sedan bort dig själv från ekvationen. Skifta fokus bort från kortsiktiga lösningar och tänk istället långsiktig hållbarhet.

Sammanfattning

Ett system definieras som en uppsättning oberoende saker som är sammanlänkade på ett sätt som får dem att producera sina egna mönster över tid. Nästan allt är ett system, från våra kroppar till universum och datorn du använder för att läsa detta.

System påverkas av yttre faktorer, men alla systemmönster är i stort sett interna. När en Slinky sträcks ut studsar den inte på grund av handen som håller den, utan på grund av dess system av spiraler.

Ett system består av element, samband och funktioner. I fallet med människoskapade system kan funktion också vara ett syfte.

Lager är systemets "grund" och är det element som du kan se, känna, räkna eller mäta.En återkopplingsloop bildas när förändringar i lager påverkar flödena in eller ut ur samma lager. Ett utmärkt exempel på detta koncept är ränta i förhållande till mängden pengar på ett bankkonto. På samma sätt, om du ser mindre pengar på ditt konto, kan du reagera och ta mer arbete och så fortsätter cykeln.

Hitch a ride on runaway loops

Förstärkande återkopplingsloopar finns överallt där ett lager har kapacitet att reproducera sig själv eller växa som en konstant andel av sig själv. Ju fler kunder som lämnar positiv feedback om ditt företag, desto fler människor kommer att prova det och lämna mer feedback. Med tiden kommer ditt lager - i det här fallet, kundnöjdhet - att reproducera sig själv.

Negativa förstärkande återkopplingsloopar är bättre kända som "onda cirklar." Om du är stressad kanske du äter en tub glass, vilket får dig att känna dig skyldig, vilket stressar dig, så du når efter mer mat.

Systemtänkande skulle få dig att reflektera över denna orsak och verkan. Om A orsakar B, är det möjligt att B också orsakar A?

En systemanalytiker kan testa flera scenarier och observera vad som händer när de drivande faktorerna gör olika saker. Dessa dynamiska systemstudier är dock inte typiskt utformade för att förutsäga framtiden. Snarare är de utformade för att utforska vad som skulle hända om ett antal drivande faktorer utvecklas på en rad olika sätt.

När du testar värdet av en modell, fråga dig själv:

1. Är de drivande faktorerna troliga att utvecklas på detta sätt?
2. Om de gjorde det, skulle systemet reagera på detta sätt?
3. Vad är kraften bakom de drivande faktorerna?

Modellens användbarhet beror inte på om modellens drivande scenarier är realistiska, utan på om den svarar med ett realistiskt beteendemönster.

Typer av system

En-lager system

Ett en-lager system är vad det låter som - ett system med ett lager som ständigt påverkas av målsökande återkopplingsloopar. För enkelhetens skull, låt oss titta på ett rums termostat och anta att strömmen är obegränsad.

I det här fallet är vårt lager rummets temperatur, reglerad av återkopplingsloopar - en ugn och en luftkonditionering. Andra loopar kan vara läckage till utsidan genom dragiga fönster eller dålig isolering. Utomhustemperaturen är en annan loop som påverkar vårt lager. Om alla loopar fungerar samtidigt (inklusive AC och uppvärmning), kommer temperaturen inte att vara balanserad.

Människor har lärt sig att anpassa sin termostat användning för återkopplingsloopar som värme läckage genom fönster och dörrar, en liten ugn, eller en superkraftig AC-enhet som kyler snabbt.

Två lagersystem

Ett två-lagersystem kommer att ha ett förnybart lager begränsat av ett icke-förnybart lager, såsom alla branscher som arbetar med miljön - skogsbruk, energi, boskap, etc. Alla fysiska system av denna typ är bundna till naturligt förekommande regler. Specifikt måste de ha minst en förstärkande slinga som driver tillväxt och en balanserande slinga som begränsar den. Inget fysiskt system kan växa för evigt och kommer så småningom att stöta på begränsningar, tillfälliga eller permanenta.

Ju större de är, desto hårdare faller de

En mängd som växer exponentiellt mot en begränsning/nivå når den nivån på förvånansvärt kort tid. Om du är ett oljebolag som har identifierat en ny borrplats, och resursen visar sig vara mycket större än geologerna förväntade sig, har du några alternativ. Du kan öka utvinningen och se vinster snabbt men tömma resursen snabbare. Alternativt kan du tjäna mindre pengar men behålla en jämnare utvinning under en längre period. Med variabler som bränsleefterfrågan och oljepriser i ständig förändring, är båda valen en chansning.

Fiskerinäringen stöter på ett liknande problem. Överbefolkning sänker reproduktionstakten, och sällsynta fiskar som ger ett högre pris reproducerar sig mindre ofta.Den balanserande återkopplingen av mindre skördar som minskar vinsterna sänker investeringsgraden tillräckligt snabbt för att förhindra att flottan av fartyg växer så stor att överfiske inträffar.

Om en resurs töms inom ett förnybart resurssystem kan tre saker hända:

1. Justeringar görs för att minska överskottet och återgå till en hållbar jämvikt
2. Justeringar görs i överflöd vilket resulterar i oscillation runt en jämvikt, eller
3. Resursen kollapsar, tillsammans med industrin som är beroende av den resursen.

De begränsningar som påtvingas ett förnybart kontra icke-förnybart system skiljer sig baserat på lager och flöden. Till exempel är icke-förnybara resurser lagerbegränsade medan förnybara resurser är flödesbegränsade. Om du utvinner en resurs snabbare än den kan regenerera, kommer det i princip att skapa ett icke-förnybart system. Valfångst var en av de mest framstående verksamheterna i Amerika innan forskare förstod djurens långa reproduktionscykler. Vid den tiden verkade valar vara en oändlig resurs men visade sig vara raka motsatsen.

Den input som är viktigast för ett system är den som är mest begränsad, som olja eller fisk i de tidigare exemplen. Dessa gränser kan lätt missidentifieras ("Vi'll skördar mer varje år om vi dubblar vår flotta av fartyg"). Alla fysiska enheter med flera ingångar och utgångar kommer att omges av lager av gränser.Dessa begränsningar kan vara självvalda, som en skördehastighet. Om de inte är det, kommer de att vara systempålagda, som en ändlig resurs som helt tar slut.

Hur man uppmuntrar motståndskraft

Motståndskraft uppstår från den dynamiska strukturen av flera återkopplingsloopar som har förmågan att fungera på olika sätt för att återställa ett system, även efter en stor motgång. Nyckeln till denna förmåga är redundans - flera återkopplingsloopar som fungerar genom olika mekanismer och tidsskalor för att uppnå samma mål. Se till att ingen återkopplingsloop saknar stöd.

Systemfällor och utvägar

Alla system kommer att ha sina egna fällor att undvika. Här är några vanliga exempel, samt hur man undviker dem ̶ eller om du finner dig själv fast, hur man kommer loss.

Fälla: policy motstånd

"För många kockar i köket"

Varje ny effektiv policy drar lagret längre bort från andra aktörers mål. När olika aktörer försöker dra ett systemlager mot olika mål, kan resultatet bli policy motstånd.

Flyktväg:

Det bästa sättet att bekämpa policy motstånd är att etablera en känsla av enhet. Inkludera alla aktörer och sök efter ömsesidigt tillfredsställande sätt för alla mål att realiseras eller skifta allas fokus mot större och viktigare mål som alla kan stå bakom.

Fälla: allmänningens tragedi

"Ett misslyckat hederssystem"

Uttrycket "allmänningens tragedi" tillskrivs ekologen Garret Hardin, som i en artikel från 1968 beskrev hur gemensamt delade resurser ("allmänningar") oundvikligen förstörs. Denna fälla uppstår när alla användare drar nytta av gemensamt delade resurser, men också lider av missbruket av någon annan. Detta leder till överanvändning av resursen och erosion tills den är oanvändbar. Om du någonsin har försökt lämna Halloween-godis på verandan med en skylt som uppmuntrar till en bit per person, är du bekant med hur andra barn missar ut eftersom en var girig.

Flykt:

Utbilda och manar användarna så att de förstår konsekvenserna av missbruk. Återställ eller stärk den saknade återkopplingslänken genom privatisering av resursen så att individer känner ansvar eller reglera tillgången för problematiska användare.

Fälla: eskalering

"Jag vet att du är, men vad är jag?"

Eftersom exponentiell tillväxt inte kan fortsätta för evigt, kommer en förstärkande återkopplingsloop att kollapsa. Precis som två barn som försöker överträffa varandras slag, kommer båda att sluta i tårar.

Flykt:

Det bästa försvaret mot eskalering är att förhindra dig själv från att fastna i fällan från början.Om du fastnar i ett eskalerande system, vägra att tävla eller förhandla fram ett nytt system med balanserande slingor för att kontrollera eskaleringen.

Fälla: framgång till de framgångsrika

"De rika blir bara rikare"

En annan förstärkande feedbackslinga uppstår när vinnare systematiskt belönas med medlen för att vinna igen. Om detta tillåts fortsätta tar vinnarna allt och förlorarna elimineras.

Flykt:

Bekämpa denna slinga genom diversifiering (dvs. konkurrenslagar) eller utforma belöningar för framgång som inte gynnar nästa omgång av tävlingen till förmån för tidigare vinnare.

Fälla: skifta bördan till ingriparen

"Att sätta ett plåster på en skottskada"

När en lösning på ett systematiskt problem endast döljer eller minskar symtomen men inte gör något för att lösa det underliggande problemet, börjar det ursprungliga systemets förmåga att självupprätthålla att förtvina eller erodera, och en destruktiv feedbackslinga sätts i rörelse. Systemet blir mer beroende av ingripandet och mindre kapabelt att upprätthålla sitt eget önskade tillstånd.

Flykt:

Ingrip på ett sätt som stärker systemets förmåga att bära sina egna bördor, och ta sedan bort dig själv.Fråga:

• Varför har de naturliga korrektionsmekanismerna misslyckats?
• Hur kan hinder för deras framgång tas bort?
• Hur kan mekanismer för deras framgång göras mer effektiva?

Flytta fokus från kortsiktig lättnad till en långsiktig omstrukturering.

Fälla: slå systemet

"Regler är till för att brytas"

Om en inställning till att "slå-systemet" är genomgående bland användarna i ditt system, är det dags att tänka om ditt tillvägagångssätt. Från utnyttjande i videospel till statliga myndigheter som spenderar onödiga dollar för att förhindra en lägre budget nästa år, är "regelbrott" ett vanligt problem bland olika typer av system.

Flykt:

Behandla dessa regelutnyttjanden som hjälpsam feedback. Utforma eller omformulera regler för att uppmuntra kreativitet i hur reglernas syfte uppnås. Fokusera på "lagens anda" snarare än "lagens bokstav." Fråga dig själv om det finns ett bättre sätt att uppnå ditt mål.

Fälla: sök fel mål

"Det finns inget A för ansträngning"

Om målen definieras felaktigt eller ofullständigt kan systemet lydigt arbeta för att producera ett resultat som är motsatt det dess operatörer faktiskt avsåg från början.

Flyktväg:

Specificera indikatorer och mål som återspeglar systemets verkliga välfärd. Förväxla inte ansträngning med resultat. Annars kommer du att sitta kvar med ett system som producerar ansträngning, inte resultat.

Fälla: drift mot låg prestanda

"Om du inte växer, krymper du"

Om du tillåter att prestandastandarder påverkas av tidigare prestanda, skapas en förstärkande feedbackloop som eroderar mål och skickar ditt system mot låg prestanda.

Flyktväg:

Ställ in standarder enligt de bästa faktiska prestationerna istället för att bli avskräckt av de sämsta. Detta mönster kommer att vända flödet av din feedbackloop mot tillväxt.

Hitta hävstångspunkter

"Om en revolution förstör en regering, men de systematiska tankebanor som producerade den regeringen lämnas intakta, kommer dessa mönster att upprepa sig… Det pratas så mycket om systemet. Och så lite förståelse." - Robert Pirsig, Zen och konsten att sköta en motorcykel

De som är djupt involverade i ett system vet ofta intuitivt var man kan hitta hävstångspunkter, men driver ofta förändring i fel riktning. MIT:s Jay Forester publicerade en studie om stadsdynamik 1969 som identifierade bostäder för låginkomsttagare som en hävstångspunkt i en ekonomi.

Det han upptäckte var att ju mindre låginkomstbostäder det fanns i en stad, desto bättre var det. Idén är motintuitiv, och Forester kritiserades för sina resultat under en tid då nationell politik dikterade en mängd sådana projekt över hela landet. Sedan dess har många sådana projekt rivits.

När system blir mer komplexa kan deras beteende bli överraskande.