[閱讀筆記] Thinking in Systems: A Primer (2/9)

1. 在系統中，許多相互連結 (interconnections) 是透過資訊的流動來達成。系統是透過資訊的流動，讓組成元素間 (elements) 能夠緊密的結合在一起，並且在決定如何運作的方面，扮演極其重要的角色。
2. 有些系統內的 interconnections 是真實的實體流動 (actual phsyical flows)，例如樹幹中的水，人體內的血液。但是許多系統內的流動是不容易被發現的資訊連動，例如系統內做出決策的信號。消費者會根據自己的收入、存款、信用等級、家中的商品庫存量等資訊，來決定是否要購買；政府會根據各種量化的水汙染資訊來制定合理的降低污染法規。
3. 如果 information-based relationships 已經這麼難以觀察，系統要提供的功能或目的就更加困難了。最佳推論出系統目的的方式就是，觀察系統的行為。如果一隻青蛙，忽左、忽右、忽前地補食蝴蝶，忽左、忽右、忽前不是青蛙的目的，補食蝴蝶才是目的；若政府宣稱其保護環境的決心，卻分配極少的金錢與心力在此目標，這就代表環境保護不是政府的目標。目標是從行為推導出來的，不是從浮誇之詞或宣示而來的。
4. 系統 (systems) 可以擁有系統 (systems) ，因此，目的 (purposes) 裡面可以擁有多個目的 (purposes) 。例如，大學的目的是保存知識，將知識提供給下一代，學生的目的可能是要取得好成績，教授的目的可能是要取得終身職，行政職員的目的是要平衡收支。這些 sub-purposes 可能跟整體的 purpose 產生衝突，例如學生可能透過作弊獲取高分、教授可能逼迫學生代為發表論文、行政職員為了平衡收支而解雇教授。讓 sub-purposes 與整體系統 purpose 保持平衡，是一個成功系統的基本條件。
5. 系統是由組成元素 (elements)、相互關係 (interconnection) 與目的 (purposes) 所組成，彼此間的重要性有所不同。更換系統內的組成元素所造成的影響最小，例如你把整個足球隊的隊員通通換掉，還是一個足球隊 (可能表現會比較好、或是比較差；樹木會不斷地透過落葉來達成新陳代謝，到了冬天可能整個棵樹木的葉子都掉光了，但是他還是樹木；大學裡的學生來來去去，教職員則流動速度較慢，但其仍舊是一間大學。
6. 若 interactions 改變了，系統就會發生重大改變，即便是組成元素相同，你也會認不出這個系統。例如若足球比賽的規則改變成跟籃球比賽規則一樣，這就不是足球比賽了；若樹木不吸收二氧化碳、釋放氧氣，反而是吸收氧氣、釋放二氧化碳，他就是動物、而非樹木。改變 interactions 會對系統產生戲劇性的變化。
7. 系統的目的 (function or purpose) 是最不容易察覺的部分，但卻是對於系統行為有關鍵影響。改變系統目的會對系統產生最大的改變，即便每個組成元素與互動都與以前保持一樣。
8. 組成元素 (elements)是最容易被察覺部分，但是在定義系統獨特特色時，卻常常是重要性最低的部分 (除非替換 elements 會導致 interations / relationships 與 functions 跟著改變)。
9. 大自然中充滿資訊，例如蜿蜒的河道，充滿著過去河道發展的資訊，也增加地殼的複雜度；基因系統也是相同的資訊儲存裝置。儲存資訊代表增加機制 (mechanism) 的複雜度。
10. Stock 是系統的基礎，是系統的 elements，你可以在任何時候看得到、感受的到、衡量的到。stock 可以是浴缸中的水、書店裡的書、銀行裡的現金、你的自尊等。Stock 可以是有形的，也可以是無形的；Stock 是系統中流動的歷史記憶；stocks 會隨著時間更迭，因為流動而產生改變。例如
1. 水塔的水的流動包含透過馬達把水打進水塔、把水塔水流到各戶人家
2. 國家的經濟可能流向成長或衰退
3. 銀行的錢可以被提領或存入
11. Stock 可以擁有多個 inflows 與 outflows。例如水庫的蓄水池中的水就是一個 stock，它的 inflows 包括降雨及河流流入的水，它的 outflows 包含水氣蒸發即將水輸送到用戶家中。
12. 不同系統間 flow 的關係會有不同， A 系統的 outflow，對於 B 系統來說可能是 inflow。例如森林中，樹木的木材總量就是森林的 stock (存量)，森林的 inflow 就是樹木的自然生長，outflow 則是樹木的自然死亡與伐木工所砍伐的數量。對於伐木場來說，inflow 是伐木工所砍伐的木頭，outflow 則是將木頭賣給消費者。由此例子你可以看出 stocks 與 flows 具備動態性 (dynamics)，這就是複雜系統行為 (behavior of complex systems)。
13. 想像充滿水的浴缸，水就是浴缸的 stock。當你將水龍頭關掉，inflow 就沒有水繼續注入；當你開始放水，浴缸的水就會透過出水口 outflow 流光，浴缸的水位就會逐漸下降，直到水流光。身為系統思考者 (system thinkers)，你該透過系統行為圖 (graphs of system behavior) 來了解趨勢，而非僅聚焦於個別事件 (individual events)。系統思考者也會使用 behavior-over-time graphs 來了解系統是否已經接近目標或是極限，如果是的話，多快會到臨界點。
14. 以上圖為例，圖形中的變數有可能是 stock 或是 flow。在圖形中的 pattern (持續變動的線) 才是重點，座標上精確的數字通常沒有這麼重要。X 軸 (時間) 能夠讓你搞清楚之前發生什麼，接下來會發生什麼。
15. 動態平衡 (dynamic equilibrium) : 再以浴缸的水為例，當我們開始將水放掉 (outflow)，浴缸的水位 (stock) 就會開始下降；當下降到一半時，也同時將水龍頭的水打開 (inflow)，假設 inflow = outflow，浴缸的水位 (stock) 就會維持在現行的水位，就是動態平衡。動態平衡發生於兩個逆向但同步的過程當中。首先見於化學，但後來在生態學、經濟學而至政治學等均有所應用。
16. 浴缸水位的模型是一個非常簡單的系統，它牽涉到一個 stock、一個 inflow 與一個 outlfow。在浴缸的模型，你可以知道所有的動態可能
1. Inflow > outflow (流入的水 > 放掉的水)，浴缸的水位 (stock) 會上升
2. Inflow < outflow (流入的水 < 放掉的水)，浴缸的水位 (stock) 會下降
3. Inflow = outflow (流入的水 = 放掉的水)，浴缸的水位則不會改變。此時就是所謂的動態平衡 (dynamic equilibrium)
17. 人類很容易將焦點放在 stock 而非 flows，就算是聚焦在 flows，也傾向注意 inflows 而非 outflow。因此，我們有時候會忽略，讓浴缸滿水的方法不僅僅增加 inflow rate，也可以透過減少 outflow rate 來完成。又如想要延長以石油為基礎的經濟型態，不僅僅是去探勘新的油田，研發突破性的技術來更有效率地使用石油，也是一種方式。無論是減少 outflow rate 或是增加 inflow rate，都能增加 stock，總是有一種以上的方法可以讓浴缸裝滿水。
18. 一家公司可以透過招募來建立更大的勞動力，或者是可以透降低離職率來達成相同的效果。這兩種不同的策略，或許會帶來不同的成本支出。一個國家的財富可以透過資本支出來建造更多的工廠與機器來推動，其也可以透過比較便宜的手段，如降低工廠與機器的損耗率。
19. Stock 有個重點，那就是 stock 需要時間才會改變，flows 需要時間去流動。stock 都是緩慢地改變，不會突然改變，浴缸水的不會突然就滿了，也不會突然就流乾了。
20. Stocks 通常都是緩慢地改變，即使當 inflows 或 outflows 突然大變。因此，stocks 在 systems 中扮演緩衝器 (shock absorber) 的角色。