理解系统行为的动态性

西班牙生态学家 罗蒙·马格列夫

大自然中蕴藏的信息使我们能重现一部分历史。河流的改道、地壳的运动……所有这些世界变迁的真实痕迹，都像是遗传系统中的信息存储器——随着存储信息的不断增加，系统的结构也会日益复杂。

“存量”是所有系统的基础。所谓存量，是指在任何时刻都能观察、感知、计数和测量的系统要素。如其名称所示，在系统中，存量是储存量、数量或物料、信息在一段时间内的积累量。它有可能是浴缸中的水、人口数量、书店中的书、树木的体积、银行里的钱，等等。但是，存量不一定非得是物质的，你的自信、在朋友圈中的良好口碑，或者对世界的美好希冀等，都可以是存量。

系统之思

存量是对系统中变化量的一种历史记录。

存量会随着时间的变化而不断改变，使其发生变化的就是“流量”。所谓流量，是一段时间内改变的状况。例如浴缸中注入或流出的水量、出生或死亡的人数、买入或卖出的数量、成长或衰退、存入或取出、成功或失败等（如图1—1所示）。

系统提示

如何阅读存量—流量图

在本书中，存量用方框来表示，流量则用流入或流出存量的、带箭头的水管来表示。在每个流量上标有一个T型图案，代表“水龙头”，表示流量可以被调高或调低、打开或关闭；在流量的前端或后端，有时会画一个“云朵”图案，表示该流量的资源和消耗，也就是该流量从哪里来、到哪里去。虽然我们可以进一步明确这些来源和去处，但这样会把我们对当前系统的分析变得过于庞杂。因此，出于简化当前讨论的需要，我们可以把这些因素用“云”来概略地表示。

例如，地下的矿藏是一个存量，随着该矿藏被人们发现和开采，会产生一个矿藏开采的流量。由于矿藏的形成（流入量）可能是数百万年前各种复杂地质变化的综合作用，很难全面表述，因此这里用一个简单的存量-流量图进行描述（如图1—2所示，图中没有画出流入量）。

大坝后面水库中的水也是一个存量，流入量有雨水和江河的来水，流出量包括水的蒸发和堤坝放水（如图1—3所示）。

一片森林中所有树木的蓄积量也是一个存量，流入量是树木的生长，流出量包括树木的自然死亡和伐木工的砍伐。被砍伐的木材累积起来，会形成另外一个存量，即伐木工厂里木材的存货量；而当木材出售给客户时，就会产生一个流出量，减少库存（如图1—4所示）。

如果你能够理解各种存量和流量的动态特性，也就是它们随时间流逝而产生的各种行为变化，你就能更好地理解复杂系统的行为。现在，让我们以大家都多少有些体验的“浴缸”为例，来理解存量和流量的动态特性（如图1—5所示）。

想象一下，当一个浴缸盛满了水，其排水口被塞住，自来水管也关着时，这是一个毫无变化、没有活力、乏味的系统。现在，如果我们拔掉塞子，水就会流出去，浴缸中的水位会不断下降，直至浴缸中的水完全流尽（如图1—6所示）。

系统提示

关于行为模式图的阅读提示

系统思考者经常会使用图表来辅助理解系统的动态变化，了解系统行为随时间而变化的趋势或模式，而不只是关注个别的事件。借助行为模式图，我们可以判断系统是否正在趋向某个目标或极限点变化，也可以了解其变化的速度。

图表中的变量可以是存量，也可以是流量。在阅读这类图表时，要重点关注其变化模式，即表述变量数值变化的线条的形状和方向，相对来说具体的数字并不重要。

横轴是时间轴，有助于你探究问题的来龙去脉，促使你关注所研究问题的时间范围。

现在，让我们再想一想那个盛满水的浴缸。我们再次拔出塞子，但这次，当浴缸还剩下一半水量时，我们拧开水龙头，让水流进浴缸，并使流入浴缸的水与流出的水保持同等速率。这时会发生什么呢？很简单，浴缸里的水位将保持不变，即处于一种动态平衡的状态。（如图1—7所示）

假如我们把水龙头开得再大一些，让水流入的速度稍大于流出的速度，那么浴缸中的水位将会缓慢上升。接着，我们再把水龙头调小，使水的流入和流出速度保持一致，那么浴缸中的水位又会停止上升。相反，拧小水龙头，水位则会缓慢下降。

上述的浴缸就是一个非常简单的系统，只有一个存量、一个流入量和一个流出量。由于在我们考察的时间范围内（数分钟），浴缸中水的蒸发量微乎其微，所以我们未将这部分流出量计算在内。所有的模型，无论是心智模型还是数学模型，都是对现实世界的简化。借助这些模型，我们可以了解浴缸系统所有可能的动态变化。由此，你可以推断出几项重要的原则，它们同样适用于其他更为复杂的动态系统：

●只要所有流入量的总和超过了流出量的总和，存量的水平就会上升。

●只要所有流出量的总和超过了流入量的总和，存量的水平就会下降。

●如果所有流出量的总和与流入量的总和相等，存量的水平将保持不变；事实上，无论在任何情况下，当系统的流入量和流出量相同时，系统就处于动态平衡的状态。

人类的大脑似乎更加容易关注存量，而不是流量。更进一步地说，当我们关注流量时，我们更容易倾向于关注流入量，而不是流出量。因此，我们有时候会忽视这样一个事实：如果要灌满浴缸，不能只是提高流入速率，还需要降低流出速率。每个人都能认识到，要想维系当今这个离不开石油的经济体系，我们可以加大勘探力度，不断发现新油田；但是，并不是每个人都可以很好地认识到，同样的结果也可以通过减少石油的消耗来实现。如果能在能源使用效率方面实现更大的突破，这和发现一个新油田、增加可用石油储量的效果是一样的。当然，从中获利的人是不同的。

系统之思

要想使存量增加，既可以通过提高流入速率来实现，也可以通过降低流出速率来实现。请注意，要灌满一个浴缸，不是只有一种方式。

类似地，可以通过招聘更多的人来扩大公司规模，也可以减小职工的离职率或辞退速度；这两种策略的成本可能差异很大。可以通过投资、建立更多的工厂和机器设备来增加一个国家的财富，也可以减少工厂和机器设备的磨损、故障或停工；一般来说，后者可能成本更低。

你可以突然调整浴缸的流量——完全打开排水管或关上水龙头阀门，但要想快速地改变存量（水位）就要困难得多。即使你把排水管完全打开，浴缸里的水也不可能一下子排空；同样，即使你把水龙头开到最大，浴缸也不可能马上被灌满。存量的变化需要时间，因为改变它的流量运作需要时间。这是一个关键点，是理解各种系统行为为什么如此运作的一把钥匙。譬如，因为存量的变化一般比较缓慢，它们可能表现为延迟、欠货、缓存、压舱物以及系统中动量的源泉等。存量，尤其是比较大的存量，在应对变化时，只能通过逐步的增加或释放来实现，即使对于突然的变化也是如此。

人们经常低估存量的内在动量。

例如，人口的增长或停止增长、森林中木材的蓄积、水库蓄水、矿藏的耗尽等，都需要花很长的时间。国家的富足，大量工厂和基础设施（如高速公路、发电厂等）的建立，都不是一朝一夕之功，即使你有大把大把的钞票也不可能一夜之间建成。一旦一个依赖石油的经济体被建立起来了，大量的熔炉、汽车发动机每天运作就都需要燃烧石油，即使石油价格暴涨，它们也不可能迅速改变，去消耗另外一种能源。对地球大气臭氧层造成破坏的污染物，是数十年甚至近百年来人类活动迅速增加且疏于污染治理的累积结果；而要想清除这些污染物，也需要花费数代人的心血和智慧。

系统之思

存量的变化一般比较缓慢，即使在流入量或流出量突然改变的情况下，也是如此。因此，存量可以在系统中起到延迟、缓存或减震器的作用。

因此，可以说，存量的改变设定了系统动态变化的速度。工业化的进展速度不能超过工厂和机器设备建设的速度，也不能超过培养出经营这些工厂、操控这些机器设备的合格劳动者的速度。森林不可能一夜之间长成。一旦污染物在地下水中沉积，就只能随着地下水更新的速度去慢慢消除，而这可能需要数十年甚至数百年。

在系统中，由于存量变化缓慢而产生的时间滞后可能会导致一些问题，与此同时，它们也是系统稳定性的根源所在。土壤是数个世纪沉积而形成的，它们不可能瞬间被冲刷、流失殆尽；人类社会数千年积淀下来、世代相传的知识和技能，也不可能转眼间被遗忘；虽然当代人抽取地下水的速度远快于其补充的速度，但由于地下水储量丰富，在相当长的时间里，即使地下水位一直缓慢下降，也还不至于达到无以为继的地步。因此，存量变化缓慢所产生的时间滞后，让人们有了一定的余地去调整、尝试一些做法，并根据反馈来修订那些不奏效的政策。

如果你对存量的变化速度有正确的认知，你就不会“拔苗助长”，期待事物变化的速度超出其特定规律；同时，你也不会过早地放弃，因为你知道一项措施要想见到成效，也需要时间；此外，你也可以更好地把握系统动量所展现的机会，“顺势而为”，就像一个高超的柔道选手善于利用对手的力量那样，聪明地实现自己的目标。

对于存量在系统中所起的作用，还有一个更为重要的原则，那就是：由于存量的存在，流入量和流出量可以相互独立，并在一定时期内不必保持平衡或一致。这一原则可以引导我们直接了解反馈的概念。

系统之思

由于存量的存在，流入量和流出量可以被分离开来，相互独立，并可以暂时地失衡。

如果没有这一原则，很多事情将难以想象。比如，要让炼油厂生产、加工汽油的速度必须与全社会消费石油的速度完全一致，几乎是不可能的事；要让木材砍伐的速度精确地等于树木生长的速度，也是不现实的。石油公司可以生产出汽油，储存在油罐中；森林中木材的储量，以及木材公司的库存等，这些都是存量。正是由于这些存量的存在，即使短期内某些流量的波动很大，人们的生活仍然可以保持一定的确定性、连续性和可预测性。

事实上，人类发明了成千上万种存量维持机制，以确保流入和流出量相互独立和稳定。

例如，为了使当地居民和下游的农民能更稳定地生活和工作，不必担心江河来水的波动性导致旱涝不均，人们在河流上游兴建了水库；为了让你能够支付各项生活开销，不必让自己花钱的速度完全等于你赚钱的速度，人们建立了银行；为了让生产能够顺畅地进行，不必受最终用户需求波动性的影响，人们建立了供应链体系，并在其各个环节（从生产商、分销商、批发商到零售商）都保留一定的库存量，这同时也可以让消费者在想要购买某种产品时能够及时买到，不必完全受工厂短期内生产波动的影响。

由于大量存量维持机制的存在，大多数个人和组织的决策也会受到存量水平的影响：如果库存过高，就会降低价格，或者增加广告或促销方面的预算，以增加销售量，削减库存。

如果家中厨房里食物的储量不多了，你就会去商店采购，以补给食物储备；如果地里种植的作物产量增加或减少了，农民就会想办法浇水、施肥或杀虫，谷物公司就会考虑要预定多少仓库或车皮去贮存和运输这些粮食，投机商就会预测未来的粮价走势，考虑买入或卖出，养殖户就会多养或少养一些牲畜。水库中的水位变化也会引发一连串的修补措施，避免其过高或过低。同样，你钱包中的钱，石油公司的石油库存量，造纸厂的原料储量以及湖中污染物的含量等存量过多或过少，都会引发各种各样的行动反馈。

人们不断地监控存量的变化，根据其状况和特定规则，制定决策并采取相应行动，以增加或降低存量水平，使其保持在可接受的范围内。这些决策累加起来，会对各种相关的系统造成复杂的影响，带来不同程度的起伏、涨落，也造成了各种问题或取得了成功。因此，从系统思考的角度来看，我们这个世界可以被视为各种各样存量的组合，围绕着这些存量，存在着各种不同的存量调节机制，而后者主要表现为各种各样的流量。

这意味着，系统思考者将世界视为各种“反馈过程”的组合。 C2WsFfMXhOf/9aklRIG+Ft9RCU6Mr7/oQoGPxwkJY8pLIm2S/I1k8GAmDVk6bqSf