1.8: Системне мислення

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33912

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Малюнок 8.1: Шахові фігури

Визначення системи

Освітня система в США має такі частини:

Дошкільний та дитячий сад,
Початкові школи — 1-6 класи,
Середні школи — 7-8 класи,
Вищі навчальні заклади — 9-12 класи,
Вища освіта, включаючи дворічні громадські коледжі та 4-річні коледжі та університети.

Ми називаємо цей список частин «системою», оскільки частини взаємодіють один з одним для досягнення загальних цілей, таких як освічене населення. Частини можуть взаємодіяти через причину та наслідок або через обмін інформацією або матеріалами. Ми можемо думати про вхід і вихід загальної системи, а також ми можемо думати про вхід і вихід кожної частини; наприклад, деякі студенти, які закінчують середню школу (вихід) йдуть до середньої школи (вхід). Ми також можемо думати про частини як про процеси в освітній системі.

У своїй книзі «Тотальний контроль якості» ^[1] Фейгенбаум визначає систему як:

Група або робота модель взаємодії людини і машини діяльності, спрямовані інформації, які діють на і/або прямий матеріал, інформація, енергія, та/або людини для досягнення спільної конкретної мети або мети.

Зрозуміло, що це визначення тісно відноситься до промислового машинобудування і пояснює, чому деякі промислові інженерні підрозділи називають промисловим і системним машинобудуванням. Кафедра УТА називається Промислове, Виробниче та Системне Інжиніринг. Однак інженерія систем також використовується іноді в більш обмеженому значенні, для позначення проектування комп'ютерної та інформаційної системи.

Коли ми визначаємо систему, ми неявно малюємо лінію навколо деяких частин, щоб включити ці частини та виключити інші. Наприклад, освітня система включає школи, але не дороги, по яких студенти їдуть, щоб дістатися до школи або організацій, які працевлаштовують студентів після їх закінчення. Як правило, дивитися на більшу систему є більш точним, але важче. Ми можемо зрозуміти деякі аспекти освітньої системи, не враховуючи цих інших частин, але деякі аспекти вимагають розгляду більшої системи. Ми все ще можемо вивчити освітню систему, якщо не забуваємо включити в наше дослідження її взаємодію з навколишнім середовищем, наприклад, транспортну систему та систему зайнятості.

Для IE системний підхід важливий, оскільки він нагадує нам розглянути навколишнє середовище, яке ми вивчаємо, і максимально перенести межі назовні, щоб ми розглядали проблему в її більшому контексті.

Системний аналіз

Деякі системи мають зворотний зв'язок. Зворотній зв'язок у системі - це коли виходи подаються назад як входи для майбутньої дії системи. Це іноді називають петлею зворотного зв'язку. Освітня система, як правило, не має великого зворотного зв'язку, що може перешкодити вдосконаленню системи. Ви коли-небудь просили вашої середньої школи, щоб дати відгук про те, наскільки добре ваша освіта підготувала вас до коледжу або для роботи?

Малюнок 8.2: Цикл зворотного зв'язку

Робота системи, яка розвивалася без свідомого дизайну або системи, яка була розроблена по частинам майже завжди, може бути покращена. Аналіз означає взяти систему окремо, щоб зрозуміти, як працюють частини; системне мислення підкреслює синтез, тобто розуміння того, як частини працюють разом і як система працює в цілому. Розуміння того, як працює кожна частина освітньої системи, недостатньо для гарного розуміння і, звичайно, недостатньо для надання рекомендацій щодо вдосконалення освітньої системи; кращі рекомендації випливають з розуміння того, як частини системи також працюють разом.

Система має властивість, що зміна однієї частини може мати наслідки, іноді дивовижні ефекти, на інші частини. Держава може вимагати, щоб студенти, що надходять до бюджетних чотирирічних ВНЗ, відповідали певним стандартам (наприклад, знання іноземної мови). Наслідки такої зміни можуть бути корисними для університетів, але слід також враховувати вплив на середні школи; наприклад, їм, можливо, доведеться забезпечити більше мовних занять та найняти більше викладачів. Поліпшення однієї частини системи може мати хороші чи погані наслідки для іншої частини системи. Використання антибіотиків для лікування захворювань призвело до створення бактерій, несприйнятливих до деяких антибіотиків; в системі окремого пацієнта та лікаря має сенс приймати пацієнт антибіотики, але в більшій системі ми можемо бути більш обережними щодо їх використання.

Властивості системи та архетипи

Система може мати емергентні властивості, тобто властивості цілого, які не є властивістю будь-якої деталі. Наприклад, живі системи живі, але не можна ізолювати цю властивість ні в одній частині системи; це властивість всієї системи.

Систему можна додатково класифікувати такими способами:

Природні (наприклад, річкові) або рукотворні (наприклад, міст),
статичні (наприклад, міст) або динамічні (наприклад, економіка США),
Фізичні (наприклад, фабричні) або абстрактні (наприклад, креслення архітектора фабрики), а
Відкритий (взаємодіє з його середовищем) або закритий (дуже мало взаємодіє з навколишнім середовищем)

Певні типи систем зі зворотним зв'язком часто зустрічаються в організаціях і в суспільстві. Якщо навчитися їх розпізнавати, то можна дізнатися, які дії робити. Вільям Браун описує 10 системних архетипів:

Обмеження зростання (він же обмеження успіху)
Переміщення тягаря
Розмивання цілей
Ескалація
Успіх до успішного
Трагедія громад
Виправлення, які не вдаються
Зростання та недостатнє інвестування
Випадкові супротивники
Принцип привабливості

Ця стаття, Взаємодія структур Всесвіту, містить короткий виклад вищевказаних моделей.

Системне мислення

У цій книзі П'ята дисципліна ^[2] Пітер Сенге стверджує, що організації повинні стати навчальними організаціями, будуючи знання з чотирьох дисциплін: особистого майстерності, ментальних моделей, спільного бачення та командного навчання. «П'ята дисципліна» - системне мислення, і він дає такі закони складних систем:

«Сьогоднішні проблеми походять від вчорашніх «рішень». Рішення можуть мати ненавмисні і небажані ефекти.
«Чим сильніше ви натискаєте, тим важче система відсунула назад». «Компенсація зворотного зв'язку» може тримати систему в тому стані, в якому вона почалася.
«Поведінка зростає краще, перш ніж вона погіршиться». Дії, які роблять короткострокове поліпшення, можуть спричинити довгострокову катастрофу.
«Легкий вихід зазвичай призводить назад». Легкі та очевидні рішення були б зроблені вже, якби вони працювали. Потрібна наполеглива робота, щоб знайти реальне рішення.
«Лікування може бути гірше, ніж хвороба». Деякі легкі рішення викликають звикання.
«Швидше - повільніше». Будь-яка організація має оптимальні темпи зростання.
«Причина і наслідок не тісно пов'язані між собою в часі і просторі».
«Невеликі зміни можуть призвести до великих результатів, але області найвищого важеля часто є найменш очевидними».
«Ви можете мати свій торт і з'їсти його теж - але не відразу». Наприклад, поліпшення якості окупається в кінцевому підсумку поліпшенням прибутку.
«Розділення слона навпіл не дає двох маленьких слонів». Деякі проблеми необхідно вирішувати шляхом вдосконалення всієї системи.
«Провини немає». «Ви і причина ваших проблем є частиною єдиної системи».

Хоча більшість інженерів проектують фізичні об'єкти (автомобілі, мости тощо), ІЕ проектують та вдосконалюють виробничі системи. Виробнича система - це система, яка виробляє товари або послуги для клієнтів. Ies повинні думати про те, як працює виробнича система як система, використовуючи типи ідей, які я щойно описав.

Вправа

Виберіть один із законів складних систем, які ви бачили, продемонстрували у своєму житті. Визначте закон, який ви вибрали, і опишіть «реальний» приклад його в дії, який ви бачили. Ваш інструктор може попросити вас подати відповідь.

Фейгенбаум А.В. Тотальний контроль якості. Нью-Йорк: Макгроу-Хілл. БІРЖА
Сенге, П.М. (1990). П'ята дисципліна: Мистецтво та практика організації навчання. Нью-Йорк: Даблдей/Валюта. БІРЖА