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系統思考System Thinking 1.系統(system) 1.1 什麼是“系統”? 舉例說明看看? 是否可以歸納出“系統”的共同特性? 系統的定義: 一群“元素”為了共同的“目的”而“一起運作” 1.系統system 1.2 系統的分類 開放環路系統open-loop system 系統的輸出結果並不進一步影響未來的輸入 過去的行動並不影響未來的行動 系統並未知覺本身的行為或績效 回饋環路系統feedback-loop system 系統過去行動的結果進一步影響未來的行動 1.系統system 請判斷及說明那些是回饋環路系統那些是開放環路系統? 一輛汽車 和 它的駕駛人 一只手錶 和 戴這手錶的人 運轉中的引擎 和 節氣閥 割草機 和 操作員 擴大到割草公司的管理系統中 1.系統system 一個人(生理及心理)(社會及經濟) 一個RD部門本身 和 顧客的需求 公司的生產程序 和 顧客所下的訂單 觀察者的觀點及其所定義的系統目的決定系統的範圍及性質 1.系統system 1.3 回饋環路feedback-loop 是一個封閉的路徑,其中依序連結了控制行動(action)的決策(decision),系統的狀態(level),決策者對系統狀態所認知到的資訊(information),最後回到決策本身. 1.系統system 1.系統system 存貨訂購回饋環路 1.系統system 1.4 回饋環路系統的元素種類 積量(level,state) 是一種可隨時間演進而累積的事物 率量(rate,policy,decision rule) 是瞬時的變化量(單位測量時間內平均的變化速率) 1.系統system 請舉例有那些事物是積量那些是率量? 1.系統system 一般組織中所具有的積量或流(flow) 原料(material) 設備(equipment) 訂單(order) 人(people) 金錢(money) 資訊(information) 2.動態行為 2.動態行為 2.1負回饋環路 描述 系統的目標:追求具穩定的目標值 決策與行動:在縮小現狀與目標間的差距 明顯的負回饋環路:目標可清楚地觀察到 不明顯的負回饋環路:目標很難察覺,隱含的規範,努力了半天仍在原地 2.動態行為 舉例 明顯的負環: 拿容器盛水,冷暖氣機,穿著與體溫,進食與飢餓 不明顯的負環: 不倒翁,單擺,抓走私,治安,組織變革,降低工時 2.動態行為 環路的結構 系統狀態 決策行動 目標與差距 奇數個負因果鍵 2.動態行為 2.動態行為 動態行為 2.動態行為 2.2 正回饋環路 描述 系統的目標:在遠離系統的現狀 決策與行動:進一步地擴大與現狀的差距 初期沒有感覺,突然間冒出來,令人措手不及 舉例 人口,流浪犬,吸毒人口,愛滋病,謠言,口碑 擠兌,美蘇軍備競賽 2.動態行為 環路的結構 系統狀態 決策行動 偶數個負因果鍵 2.動態行為 2.動態行為 動態行為 2.動態行為 2.3 時間滯延(delay) 描述 是一種積量 是輸入(行動)與輸出(結果)間所需經過的平均延遲時間;它決定輸出的行為特性 滯延無所不在,但有顯著與不顯著之分 有主體(認知)與客體(流)的類型 常造成系統的振盪,或行為的變化難以察覺 2.動態行為 舉例 訂單與貨物的傳送,資訊的傳遞,生產與製造,送貨延遲認知的改變 環路的結構 2.動態行為 2.動態行為 3.系統的結構 3.1 系統結構 系統的動態行為由系統內部結構所產生不需外在的輸入 回饋環路為系統的基本組成元件 積量,率量為回饋環路中基本的變數型態 率量為本身可以是次系統(黑箱) 率量是由目標,目標與現狀的比較及差距,差距所引發的行動所組成 3.系統的結構 3.2 系統的邊界 能夠以最少組成元件產生所要研究的動態行為 相對於系統的目的 對研究對象的觀察時間幅長(時間) 研究對象所代表的變數(空間) 3.系統的結構 3.3 系統的內生變數與外生變數 內生變數 相對於系統範圍內,與其他變數互動而形成回饋環路的變數,其行為型態由系統的內部結構所主導 外生變數 相對於系統範圍內,與其他變數互動但並不形成回饋環路的變數,通常為系統的外在輸入值或限制條件,並不主導系統的行為型態 3.系統的結構 3.4 率量的組成 3.系統的結構 3.5 積量的衡量 人們透過積量的衡量來代表積量 積量的衡量同時存在著許多方法 觀察者應思考該衡量背後所代表的積量為何 例子 水溫的調節,冷氣的調節 3.系統的結構 3.6 白箱與黑箱方法 白箱方法(相對於黑箱) 以揭開事物的內部組成與運作方式,作為了解與控制事物的手段 黑箱方法(相對於白箱) 將複雜的事物封裝起來,僅從其輸入與輸出間的關係作為控制的手