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系统论重要模型

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2023-04-06
系统论思维导图(System theory)

系统论

把一个整体拆成很多个局部,然后聚焦每一个局部,每次解决一个问题,这个在哲学上也叫还原论。系统论刚好把这个过程反过来,在哲学上它运用的方法是整体论

如果只是简单地把森林看成是一颗颗植物相加的结果,这里面会导致一些问题被忽略:单颗植物不可能是完全独立的,植物与植物之间存在一定的联系(资源争夺,相互依存),而错综复杂的关系构建了完整的丛林。

植物之间的相互联系构成丛林

图一:植物之间的相互联系构成丛林

把丛林当作整体来研究,这个就是系统论的范畴。有时候如果只是简单地把整体(森林)拆成一个个完全独立的个体(树)去处理,会发现无法解决问题,因为它可能是处于一个更大的系统(丛林)里,如果不改变整个系统,则无法解决最终的问题。

生活中,我们经常会不自知地陷入非酋模式欧皇模式

非酋飞轮模式
图二:非酋飞轮模式
欧皇飞轮模式
图三:欧皇飞轮模式

简单来说,进入良性飞轮(欧皇模式),工作生活都会变得更好;相反如果进入恶性飞轮(非酋模式),很多事情都会变得糟糕。系统论可以把这些飞轮背后机制解释清楚。工作生活中也有很多这样的良性飞轮,比如:

学习良性飞轮
图四:学习良性飞轮
工作良性飞轮
图五:工作良性飞轮
B 站的良性飞轮
图六:B 站的良性飞轮
淘宝的良性飞轮
图七:淘宝的良性飞轮

如果很多实体之间通过相互联系,形成了一个有运作规律的整体,那么就形成了一个系统,比如:身体,学校,公司或国家;这其中的关键词就是联系。相反如果你把很多东西放在一起无法形成联系(比如一堆石头,一堆沙子,或者一群毫无关系的路人),这就不是系统。

运筹学的作者罗素·艾可夫把系统分成四个大类:生物系统、社会系统、机械系统、生态系统

系统分为 4 大类:生物系统、社会系统、机械系统、生态系统
图八:系统的分类

三大组件和五种模型

而系统由三大组件组成,即系统 = 要素 + 关系 + 作用。而每个组件内部又有各自的分类:

  • 要素:正要素(正信息、正能量、资产)和负要素(负信息、负能量、负债)。
  • 关系:正关系(加强关系)和负关系(减弱关系),比如前面的良性和恶性飞轮就分别对应正关系和负关系。
  • 作用:快作用和慢作用。

这三大组件正负六种情况,排列组合就形成五种系统现象:良性循环、恶性循环、贤者时刻、回归平庸、滞后效应。

正负要素和正负关系两两组合就会形成四种循环:

  • 正要素 + 正关系:构成良性循环,比如前面欧皇飞轮,自信、运动、睡眠、成果等这些是正要素,它们之间会相互加强。
  • 负要素 + 正关系:构成恶性循环,比如前面非酋飞轮,一个负要素会促进另外一个负要素,它们之间还能形成增强的闭环。
  • 负要素 + 负关系:构成贤者时刻,比如过度娱乐导致负罪感不断增强,而负罪感积累到一定程度时会反过来制约过度娱乐(负罪感对过度娱乐形成的负关系),这种负负得正的现象就是贤者时刻。贤者时刻在金融学中属于均值回归现象。
  • 正要素 + 负关系:构成回归平庸,比如你想要改变现状,而这需要你抛弃你过去的成就。改变现状过去的成就都属于正要素,这两个东西之间会形成一个相互抵消的负关系,你过去的成绩越好,你可能就越不愿意改变现状。回归平庸在金融学中也属于均值回归现象。

还有一个组件叫作用

  • 快作用:做完事情后能快速得到反馈,比如打游戏
  • 慢作用:做完事情后反馈来得很慢。比如学习一门外语或一项新的技能

生活中很多事情都是慢作用、有滞后效应的。你学习了一门知识,可能要等到很多很多年以后才能真正收获到价值,然而通常都是以你根本等不及而中途退场作为结果。

杠杆解

很多时候我们身处一个恶性循环而不自知,可以通过因果分析法来寻找我们生活中的恶性循环。举个例子:做事低效。

因果分析法分析做事低效
图九:因果分析法分析做事低效

找到恶性循环后,需要考虑如何化解恶性循环。这里引出系统论里面一个叫杠杆解的概念,很多系统里都存在一个叫命名(或者也叫胜负手和关键变量)。生活中很多复杂的现象,其背后很多时候都是由几个非常简单的因素在驱动。比如下图是一个很有里程碑式的模型:

模拟鸟类群集(bird-oid objects)
图十:bird-oid objects

这个模型叫做 bird-oid objects(简称 boids 模型),是美国一个计算机图形科学家克雷格·雷诺兹(Craig Reynolds) 在 1986 年开发出来的。他只使用了三个极其简单的原则:

  • 对齐 (Alignment):每只鸟要跟身边其他鸟的飞行方向自动保持对齐。
  • 靠近 (Cohesion):每只鸟要尽量靠近它身边的鸟。
  • 分离 (Separation):如果两只鸟靠得太近,那它们会自动稍微飞远一点。

而这三个简单的原则再加上一个初始动量,却构造了一个极其复杂看似完全找不到规律的飞行轨迹。这就是杠杆解强大的地方。在我们生活中,可以通过建立仪式来利用杠杆解。比如前面做事低效的恶性循环,我们知道运动睡眠能够提高我们的工作效率,而这两者又需要你抽出时间去完成。

建立仪式抽出时间去做运动和睡觉
图十一:建立仪式

这里面还涉及精力管理相关的知识,后面的课程有讲,这里先把焦点放在建立仪式上面。仪式就是一套固定的,自动执行的动作组合。你在执行仪式的时候,不需要思考其他任何东西,只要做了仪式里的第一个动作,惯性就会让你开始做剩下的动作(比如起床-刷牙-洗脸三件套)。建立仪式能够减少你大脑的意识消耗,把精力节省下来用在更需要它的地方。而且建立仪式有助于进入良性循环

  • 小的良性循环 -> 大的良性循环
  • 简单的良性循环 -> 复杂的良性循环

不需要一上来就挑一件很难的事情说要去坚持。比如每天运动 30 分钟你可能做不到,但每天运动 3 分钟并不是一件困难的事情,当你坚持的时间足够长,就会形成习惯,建立仪式。一旦建立仪式,你一天不运动就会感到不舒服,并且你可能会尝试延长运动时间,良性循环就会建立起来,并且在慢慢扩大。再比如不要去承诺自己做不到的事情,而是从一些简单的小事做起,只要自己答应了,就一定去做好它。慢慢地,就会让人觉得你靠谱。

以上是良性循环和恶性循环的马太效应(一种强者愈强、弱者愈弱的现象),接着是均值回归。均值回归是大自然的法则,如果你想要跳出当前的圈子,去构造自己新的行为模式,那么你需要做出一些选择:是积极突破现状,还是继续维持旧圈子的良好关系。它们是一对负关系,尤其是当你跟你身边的人的关系越亲密,要做出这种突破改变的难度就越大。这种情况在工作中也会遇到,如果你想要成为部门里面业绩超群的人,那么你会面临两个挑战:

  • under pay:你的工资永远会低于你的能力,因为工作能力对工资的带动作用有严重的滞后效应。
  • 同事梳离:没有人原意在业余时间去陪一个卷王一起玩。

工作生活中很多事情的都存在一个不可能三角,就是一件事情在做决策的时候,只能三者取其二,而不可能做到全都要。

不可能三角(Impossible trinity)
图十二:不可能三角

最后讲下滞后效应,这个非常有意思,举个例子:

我们的生活就像是用一个有时间延迟的热水器洗澡。假设冷热调节要延迟 60 秒才有反应,而你又不知道这 60 秒的存在。那么你会在过冷的时候拼命拧热,一段时间之后呢必然会过热,然后你会拼命调回来,就一直处于忽冷忽热之中。

熬夜和吃垃圾食品对身体有害我们是明确知道的,但尽管这样我们还是会去做这些事情,这是因为这些东西对身体的影响可能要滞后 7、8 年才显现出来;作为青年人的我们通常还不具备这么高的觉悟或行动力。而中年时又对健康问题补得过猛:

  • 年轻时熬夜、吃垃圾食品 -> 中年出现各种病痛(年轻时的肆意妄为导致) -> 对健身问题用力过猛 -> 年老后也是一堆问题

在投资界,有一个流派叫价值投资派,他们大都是对滞后效应非常了解的人。他们清楚地知道投资一个新的行业很可能需要 5 到 7 年才给你带来巨大的回报。类似的,你现在花大量时间去建立一个好的生活习惯,也可能要 5 到 7 年后才能看到明显的回报,然而这个时间对很多人来说都是很难容忍的。

在滞后效应的时间里面,我们的境遇其实还在不断地发生变化(可能是忽升忽降,后面关于函数的课程有详细讲)。尽管它整体是在上升,但每次跌到谷底的感觉还是很糟糕的。这个时候你能不能坚持下来,取决于系统论里面的另一个概念 ———— 储蓄池(resilience)。

滞后效应阶段(Hysteresis effect)
图十三:滞后效应阶段

储蓄池

储蓄池跟洗澡盆很像,一边流入,一边流出。对应我们生活就是:

  • 一边挣钱,一边花钱
  • 身体的能量总是一边摄入,一边消耗
  • 情感账户也是一边存款,一边取款

可以看出,要想储蓄池里有东西,需要持续流入的量比流出的量大。

储蓄池(Resilience)
图十四:储蓄池

储蓄池主要是用于应对各种人生低谷或突发状况:

  • 伴侣之间出现信任危机,能否解除就依赖平时相互之间的关心程度(心理存款)
  • 突发疾病或被公司开除,需要具备一定的存款

储蓄池能整体拉高滞后效应的波动,使得原来的波谷位置变成淡定时刻,而真正的波谷在更底下的位置,淡定时刻跟真正的波谷之间形成了缓存地带。缓存地带可以让你更客观地看待现状,而缓存地带的大小,取决于储蓄池的大小。

所以一个人能够长期坚持做自己觉得正确的事,也是因为他在有足够的在精神、情感和金钱上的储蓄池,才能扛过那段漫长的滞后效应。

好系统的三大特征

在系统论里面,一个有储蓄机制的系统同时也是一个有非常大的适应力的系统。引出好系统的三大特征:

  • 适应力 (Resilience):在异常和危险情况下系统生存的能力,类比计算机里的鲁棒性(Robustness)。
  • 自组织 (Self organization):一个系统不依靠外部指令运转,而是按照某种内在规则自动自发地形成有序结构的一种现象。
  • 层次性 (Hierarchy):一个大的系统是由多个小的子系统组成。

适应力:提升软件鲁棒性的一个方法是进行模拟攻击来测试自己的系统。对于生活,简单来说就跳出舒适圈。

自组织:我们人体就是一个典型的自组织系统,就像热力学那节课里的人体耗散结构,人体不断输入信息能量,排出熵的过程。而在这个过程中,我们身体里面绝大部分的功能都是自动运转的。所以要想提高人体系统的运作质量,我们要做的不是去干预它们的运作过程,而是控制好我们给这个系统输入的能量、信息和物质。

层次性:就像宝塔花菜一样,表明上它是一个很大的植物,但是分解下去可以发现它里面又有很多小的锥形,而每个小锥形又由许多更小的锥形组成,这个在几何学上叫做分形。我们人体也可以分成很多子系统:消化系统、神经系统、生殖系统、排泄系统等,系统下面再划分还有器官等,用计算机术语来讲,叫做封装。所以,我们应该努力地把生活中的一些大事情,拆分成许多小的事情,然后进行封装。你封装的模块越多,你生活中可以用的行为模式就更多。前面讲的建立仪式的过程就是一个封装子系统的过程。

宝塔花菜的层次结构(Pagoda flower)
图十五:宝塔花菜的层次结构
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