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系統思考介紹 Pdf 2015_4_19

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系統思考、系統動力介紹‧

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系統思考介紹 Pdf 2015_4_19

  1. 1. 系統思考/動力 介紹 林中雄 Richard Lin richard.lin.cino@gmail.com 0931-351898 20154-04-01
  2. 2. 冰山模式 事件 行為形態 (歷史、趨勢、變遷) 隱藏結構 (影響形態) 心智模式 (假設、信念、價值觀……) 可見 不可見 心的作用: 隱微,不易覺察 • 所有的模式都是事實的 簡化版,不是事實。 • 可用性
  3. 3. 系統動力學-System Dynamics •研究管理複雜回饋系統的方法論。 •所有系統由下列元件組成,形成系統的獨特性,但若其結構 相似,其行為變化相似。 –增強環路 –平衡環路 –時間滯延
  4. 4. 學習步驟 •問題定義 •資料收集 •分析資料 •模式 •行為變化 •決策 •分析結果 現象、事實 觀察、 比較 • 事件 • 趨勢(行為變化) • 規則/形態 • 心智模式 規則性 重覆性
  5. 5. 系統動力學-System Dynamics 步驟 •辨認問題 •發展一動態假設來解釋問題的原因 •建立的電腦模擬模型來測試你的模型 •設計並測試替代策略 •落實解決方案
  6. 6. 系統思考-System Thinking •與系統動心一樣觀察相同的問題系統 •建立因果環路圖 •不建立及測試電腦模型及測試替代策略
  7. 7. 系統(System) •定義: 系統是集一些互動物件而有一整體的功能。 •系統: 相互依存關係,因果關係,回饋。 •動態: 系統元件之量,隨時間而變化。 •因而,系統的各部分相互作用,並維持一個存在的實體 。
  8. 8. 學習典範 •最成功學校的特點不是由他們所採用的特別創新所定義,而是由他們 願意探索和努力追求有效益目標,新的策略和新的評估的方式來定全 義。
  9. 9. 系統思考/動力 •傳統處理問題的方式,只是尋找簡單的因果關係,然後 個別處理其中每個單獨原因。 •而在系統思考中,問題都不是被“分斷”,而是要在整個 環境中來思考,探索其中的多重聯結,而不是試圖分析 個別元件,然後再結合在一起。 •系統思考的重點是試圖識別和理解系統的結構及行為, 學習系統基模就是學習一些簡單的系統結構及其行為, 可以利用所辨認出的基模來預測某些系統的可能行為。 •系統動力學也著眼於系統及其特性結構制度。然而,它 需要建立數學電腦模型,來探討該系統。允許在此模型 上做實驗來確認系統思想/建模的有效性。這有助於驗 證系統思考所得到的答案。
  10. 10. 系統思考/動力 •傳統在個別原因上解決問題方法根本就沒有效果,只是 頭痛醫頭。 •系統思考這麼具有吸引力的原因是系統本質上是非直覺 的,甚至是反直覺的,只有用系統思考才能找到及利用 高槓桿的解答。 •只有系統思考是不夠的,因為有些系統可以可以由一個 以上的基模來說明,因此建立模型(系統動力學)是必 要的,只有在建立模型後,才可以驗證這種心理模式和 解決方案。 •對行為做出可靠推論的藝術和科學,唯有透過深入了解 系統底層的結構才能達到。
  11. 11. 系統思考/動力 •典範 –制高點 –一組思考技巧 •學習方法 –流程 –語言 –科技 –整合
  12. 12. 系統動力/思考工具 •行為變化圖(BOTG, Behavior Over Time Diagram) –收集的資料 –電腦模式模擬的結果 •因果環路圖 •積流圖 •心智模式 •模擬
  13. 13. 系統元件 •因果關係 •增強環路 •平衡環路 •時間延遲
  14. 14. 因果關係 - 符號 因 果 或 - + 變數1 變數2影響
  15. 15. 因果環路圖(Causal Loop Diagram, CLD) •一事是因,亦是另一事之果,如此串成一環路。 •由變數串成環路。 因/果 因/果 0 因/果 1
  16. 16. 積流圖(Stock and flow diagram) 顯示積量、流量之關係。 積量: 如存款數量,水位高度,位移量 流量: 如每月存款,每秒的體積流動量,每秒移動速度(簡稱速度), 單位與時間有關 積量的時間變化量為流量。 –積量與流量有一個階次的關係 銀行存款 利息 利率 + + 積流圖
  17. 17. 獨立事件思考模式 因 果 因因 果果
  18. 18. 線性思考模式 因 因/果 因/果 因/果 果 目標 問題 現況 結果 決定/ 作為
  19. 19. 成功因素模式 成功因素1 成功因素3 成功因素2 成功因素n 結果
  20. 20. 環路思考模式 因/果 因/果 0 因/果 1
  21. 21. 因果環路思考 決策 環境 目標 無法分辨變數是積量或是流量。 請在看完投影片後,在圖上練習增加 +,-,並辦別是增強環路?或是平衡環路?
  22. 22. 環路思考 決策 環境 他人之決策 目標 副作用 他人之目標
  23. 23. 學習環路-單環 現實世界 決策 回饋資訊
  24. 24. 學習環路-雙環 現實世界 決策 回饋資訊 策略,結構,決策規則 心智模式
  25. 25. 系統動力/思考工具 跨學習領域 •共同語言 •系統行為決定於結構及互動 •共同形態(Common patterns)
  26. 26. 心智模式(Mental Model) •一組事實與概念的網路…包含了我們對社會及物理現象 的了解 •這些都為個人的背景、經驗、人類資訊處理系統所限制 簡單說心智模式是我們對世界、自我、我們的組 織以及我們如何跟它們配合,所抱持的根深柢 固的信念、圖像與假設(有些是真的,有些是無 根基的) •教育– 改變學習者之心智模式
  27. 27. 一般的觀察 • 人人都有心智模式。 • 心智模式決定我們如何看和看見什麼。 • 心智模式導引我們如何思考和行動。 • 心智模式導致我們把自己的推論看作事實。 • 心智模式經常不完整 • 人們“跑”心智模型的能力可以說是嚴重限制 • 心智模式是不穩定的 • 心智模型沒有固定的邊界 • 心智模型是不科學的,通常包括“迷信”的行為和/或對技術的不信任 • 心智模式是簡化的模式
  28. 28. 複雜系統特性 •自我穩定 •目標追求 •跟隨程序 •自我再編程(Self-reprogramming) •預期 •修改環境 •自我複製 •自我維護和修理 •自我組織 •自我編程
  29. 29. 複雜系統規則 •一切都連接到其他一切 •你永遠不能只做一件事 •沒有“離”的選項 •天下沒有免費午餐 •自然最知道 •尋找高槓桿點 •沒有永遠的成長 •不與正反饋對抗;而是支持負回饋 •不要試圖控制球員,而是改變規則 •不要制定不能被執行的規則 •沒有對的簡單解決辦法
  30. 30. 複雜系統規則 •良好意圖是不夠的 •高道德取決於準確 •沒有最終的答案 •每一個解決方案,將會創出新的問題 •如果你不能讓人們自給自足,您的援助將弊大於利 •鬆散的系統往往是較好的系統 •不要被系統循環所騙 •記住中庸 •謹防空言 •不要成為水煮青蛙 •注意閾值
  31. 31. 複雜系統規則 •競爭往往是被掩飾的合作 •不好的界限造成錯誤的治理 •注意共同的悲劇 •遠見總是贏在最後
  32. 32. 個人想法 • 事出有因 • 能衡量的就能完成 • 所有的人都關心某些事項 • 結構影響行為 • 人們總是做那些對他們有意義的事 • 不要對抗系統改變規則,系統將改變自己! • 理解要到更深的層次 • 反應,回應,生成,創造 • 進程是圓形的! • 沒有無動力的人,只有讓人失望的結構。
  33. 33. 線性成長 水位 水量 每月存款 銀行存款 + 因果圖 積流圖
  34. 34. 線性成長 水位 時間變化圖 100 75 50 25 0 0 20 40 60 80 100 時間 (分鐘) 水位 : Current 米
  35. 35. 線性衰減 水位 水量
  36. 36. 線性衰減 水位 時間變圖 100 75 50 25 0 0 20 40 60 80 100 時間 (分鐘) 水位 : Current 米
  37. 37. 二次式成長(quadratic growth) 位移 速度 加速度 位移(米) 速度(米/每秒) 加速度(米/(每秒*每秒)) 各個有差一個階次
  38. 38. 二次式成長(quadratic growth) 速度/位移 時間變化圖 50 meter 10 meter/Second 25 meter 5 meter/Second 0 meter 0 meter/Second 0 3 6 9 時間 (秒) 位移: Current 米 速度: Current 米/每秒
  39. 39. 銀行存款-增強環路積流圖 銀行存款 利息 利率 + + 積流圖
  40. 40. 銀行存款-增強環路因果環路圖 銀行存款利息 利率 + + +
  41. 41. 指數成長 銀行存款 時間變化圖 200,000 150,000 100,000 50,000 0 0 20 40 60 80 100 時間 (月) 銀行存款 : base 元
  42. 42. 指數衰減-平衡環路積流圖 放射物質 半衰期 衰減量 - -
  43. 43. 指數衰減-平衡環路因果環路圖 放射物質衰減量 半衰期 - ++
  44. 44. 指數衰減 放射物質-時間變化圖 2,000 1,500 1,000 500 0 0 20 40 60 80 100 時間 (年) 放射物質 : 現量 particle
  45. 45. 咖啡溫度-平衡環路因果環路圖 咖啡溫度冷卻率 冷卻時間常數 - ++
  46. 46. 咖啡溫度 咖啡 溫度 冷卻率 冷卻時間常數 啟始溫度 室溫 相似結構,相似行為變化。
  47. 47. 咖啡溫度 咖啡杯溫度-時間變化圖 140 122.11 104.23 86.35 68.47 0 20 40 60 80 100 時間 (分鐘) 咖啡溫度 : 現量 度 相似結構,相似行為變化
  48. 48. 國家負債模型 國家負債 財政赤字 政府收入 政府支出 +- 利息支出 利率 其他支出 + + + + R 請問 國家負債 的可能時間變化為何?
  49. 49. Q&A

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