系統理論/熵
熱力學第一定律指出能量既不能被創造也不能被消滅。宇宙中存在的所有能量(我們所知的最大系統)在系統的迴圈和階段中只是改變形式。當我們觀察到系統的一個組成部分能量損失時,我們實際上是在觀察能量位置的轉移。曾經侷限於特定實體、群體、企業或個人的能量最終將分散到周圍的系統中。
例如:用動能揮動錘子將釘子釘入一塊木頭。當釘子被敲擊時,錘子的能量傳遞到釘子。然後,釘子利用它的動能進入木頭。木頭利用它的勢能抵抗釘子,直到釘子不再繼續移動。如果釘子被釘入一個完全彈性的物質,它只會彈回來。但木材纖維不可逆地將失去的動能以熱的形式消散。在敲擊過程中,多餘的能量會產生熱量和聲音。
在這個小系統中,能量只改變形式和位置,但從未被創造或消滅。如果我們擴大系統,我們會看到錘子的動能來自錘擊者手臂的動能。這種動能來自攝入食物獲得的化學能。食物的化學能來自在太陽能存在下形成的化學鍵。在物理學中,能量位置和形式的變化是將宇宙連線為一個非常大的系統的機制。能量也流經其他系統。在社會組織中,能量通常用其他各種術語(人、金錢、產品、資訊或資本)來描述,但仍然以類似的方式流動。
例如:一家公司的賬單收款成功率正在下降,因為每週的收款電話次數減少了。收款員在工作時間裡一直在尋找新工作。收款員通常用於給客戶打電話的能量現在被用於進行個人業務。在這個例子中,能量投入(收款員每週 40 小時)保持不變,然而,能量正在從公司的系統分散到收款員和其他企業的系統。
熵是指當輸入保持不變時,系統輸出下降的趨勢。熵最常與熱力學第二定律相關聯,它衡量的是可觀察系統中能量型別和分散的變化。在系統思考中,我們透過輸入保持不變時輸出的變化來衡量熵。因此,熵是時間的直接函式(時間性)。**
熵發生在封閉系統中,只有輸出下降。該系統看起來是封閉的,因為觀察到的系統範圍沒有顯示出正常程序或持續進行的動作的任何變化。
例如:一個組織生產用於運輸的海上航行的帆船。自 19 世紀後期以來,該組織每年的收入都減少了。輸入(勞動力、技能、工具和資本)多年來一直保持不變,然而,由於熵,銷量下降(沒有雙關語)。如果沒有輸入的變化(創造力、現代主義或市場觀察),該系統被認為是封閉的,熵成為不可避免的。
在這個例子中,交通運輸行業的成功並沒有下降,只有一家組織的成功下降。透過更便捷的交通方式,大型帆船的成功正在從本地環境轉移到全球市場。跨洋旅行仍然需要,但由於封閉和熵系統,帆船組織將不再成功。該組織未能考慮到它們是更大系統的一部分,並且必須隨著時間的推移而發展。系統的範圍和複雜性極大地影響了熵通常發生的持續時間。
例如:一個街區的孩子開了一家檸檬水攤。檸檬水保持不變,一個月後,檸檬水的銷量下降,因為街區的消費者想要多樣化。這個系統內部的熵很快就出現了。一家國際軟飲料公司,如果選擇不再生產不止一種飲料,可能會同樣成為熵的受害者。
生物體通常受疾病的影響。這些疾病代表著外部和內部威脅,會使生物體退化,直到它不再能維持生命。我們透過新增輸入(白細胞、藥物、營養物質等)來挑戰這種有機熵的形式。因此,生物體透過輸入和過程結構的自發變化而繼續存在。
一旦社會組織達到靜態平衡狀態,熵就會開始發生。然後,系統單元或整個系統的退化僅僅是時間的函式。這個非計劃的過程會一直持續,直到系統透過新的輸入或流程變化而脫離其靜態狀態,或者系統失敗。為了挑戰熵的衝擊,系統思考者需要不斷擴充套件他們對其系統範圍和複雜性的知識。一旦他們能夠找到使元件或過程進化的方式,熵的風險就會降低。在採取新的行動或改變輸入後,為了避免系統因熵而下降的過程又開始了。一旦增長停止,系統的衰退就不可避免。
- 雖然人、金錢、產品、資訊或資本的概念可以被創造和消滅,但這些元件的流動、組織和位移在討論組織熵時被視為能量。
- 不要混淆物理學和系統科學:在系統科學中,熵是透過輸出隨時間的變化來衡量的。在物理學中,熵是透過溫度隨時間的變化來衡量的。
- 諾貝爾獎獲得者伊利亞·普里戈津首先描述了生物系統透過“自發結構化”過程不斷更新自身,這種過程發生在它們脫離平衡狀態時。
有關熵的更多資訊,請訪問:http://www.entropylaw.com/entropyenergy.html
- Swenson, R. (1997a)。自催化、進化和最大熵產生定律:走向人類生態學研究的原則基礎。人類生態學進展,6, 1-46。
- Swenson, R. and Turvey, M.T. (1991)。感知-行動迴圈的熱力學原因。生態心理學,3(4), 317-348。(日語版:翻譯並轉載於《關於供給的視角》,M. Sasaki(編輯)。東京:東京大學出版社,1998)。