系統理論/演化與增長

系統理論

不穩定性：並不總是壞事？

系統中的不穩定性並不總是壞事。增長和演化都是不穩定系統的潛在特性，只有當一個或多個系統庫存發生淨變化時才會發生。

增長: 增長以多種形式存在，本質上是系統中庫存（水平）數量的變化。通常被認為是正向增長，增長是指在給定正常系統結構的情況下，系統數量的變化，即不改變系統行為或其元件之間的相互作用。根據系統的複雜性，存在不同形式的增長。正反饋迴路占主導地位所需的唯一條件是系統中存在極小的淨增長。

指數增長: 系統中正反饋迴路占主導地位的結果是其數量的指數增長。指數增長使系統庫存數量在每個時間段內翻倍，無論系統的大小或複雜性如何。這種增長將在系統內持續，直到達到“承載能力”。這種能力是對系統可以維持的自然限制。隨著這些限制的滿足，負反饋迴路往往會佔據主導地位。這會減緩增長，甚至會導致系統下降，如果承載能力限制被超過。

然而，資源並非無限。最終，現實世界的系統必須用完用於指數增長的資源，並且可能只在庫存翻倍幾次之後才會用完。在系統中，指數增長可能很難在只有一到兩次迭代中注意到。隨著時間段在先前系統狀態的差異中增加（即，注意到變化的能力），也將翻倍。

注意：要獲得對指數增長真正性質的觀念，請參閱《商業動態：複雜世界中的系統思考和建模》一書第 268-272 頁的示例和解釋，作者：Sterman，2000 年。

S 型增長: 指數增長將持續到負反饋迴路（可能以資源限制的形式）減緩該增長。這種指數增長減緩到穩定系統的迴歸，可以產生常見的“S 型增長”模式。這種模式取決於負反饋迴路的響應能力。負反饋迴路中的延遲會導致指數增長超過平衡目標，然後產生振盪的圖形模式。此外，如果由於負反饋延遲導致系統的承載能力被超過，結果將是系統庫存的下降（崩潰）。這種下降通常會持續到系統達到承載能力並重新獲得平衡。

系統中的增長可能以標準指數或 S 型模型以外的模式發生。然而，線性增長通常很少見。人們認為是線性的，通常只是系統增長的狹窄視野。如果擴大，這種狹窄的視野往往會變成指數增長。

演化: 當系統的增長改變系統的結構或行為時，將發生不穩定性，即使只是短暫地。系統中的自發性，或者僅僅是釋放非優勢元件，使得系統發生演化。這種演化是先前系統新一代的創造。系統的演化是由影響系統增長和穩定性的選擇過程驅動的。這些選擇過程選擇不利於系統中的缺點，而不是選擇被認為是有利的過程。

觀察植物隨時間的生長。最終，植物的根系將擴充套件以滿足植物的需求。但是，這個根系並不是以直接的方式生長的。相反，根在各個方向生長，一些根比另一些根發現的營養物質和水分更少。因此，植物自然地選擇遠離低效的根，而營養豐富的區域中的高效根則繁榮發展。

這個例子說明了植物根系（它本身就是一個子系統）在整個生長過程中的演化過程。演化是系統增長和週期性不穩定性的副產品。當系統經歷增長期時，演化選擇使系統能夠保持生產力。如果沒有演化，系統最終將無法與其他系統競爭資源。