Transcript تفکر سیستمی
• • • لزوم تفکر سیستمی ویژگی های رویکرد سیستمی مقدمه ای بر تئوری سیستم ها لزوم تفکر سیستمی مسائل پیچیده در مواجهه با مسائل محیطی معمول موضوعاتی تبدیل به محل بحث می شوند که دارای پیچیدگی باشند و راه حل ساده ای برای آن ها موجود نباشد. در غالب چنین مسائل به راحتی متوجه می شویم که عبارت «سیستم»« ،سامانه»، «نظام» یا «منظومه» در محاورات مربوط به این مسائل به وفور دیده می شود. در مواجهه با این دست مسائل ناخودگاه به دنبال یافتن قواعد کلی حاکم و الگوی رفتاری مسئله مورد بررس ی خود هستیم. این امر نشان دهنده وجود «تفکر سیستمی» در ذهن ما است که البته قوت و ضعق آن با توجه به تجربیات اکتسابی متفاوت است. در ادامه مثال هایی آورده می شود تا اهمیت داشتن چنین دیدگاهی به صورت مدون به مسائل را شرح دهیم. بارسلون یا منتخب جهان به نظر شما تیم بارسلونا قوی تر است بازی می کند یا تیم منتخب جهان؟ پاسخ اکثر اهالی فوتبال بارسلونا است. در صورتی که در تیم منتخب جهان هر بازیکن در پست خود بهتر یا برابر با بازیکن معادل خود در بارسلونا است. پس علت بهتر بودن بارسلونا در چیست؟ علت این امر در هماهنگی بیشتر بین بازیکنان بارسلونا به نسبت منتخب جهان است. هماهنگی ارتباط موثرتر و بهتر اجزا در راستای هدف (بردن) است. ریسک بالی بازار آمریکا در بحران مالی اخیر آمریکا محققین* معتقدند با وجود این که بنگاه های آمریکایی هر یک به شخصه ریسک خود را در بازار پوشش دادند اما کل بازار آمریکا دچار ریسک بالیی شد. به نظر شما علت این امر چیست؟ ایشان معتقدند که با وجود زیر-بهینه کردن ( )Sub-Optimizeریسک در هر یک از بنگاه های آمریکایی اما ریسک کلی مقدار بالیی را داشت. علت این امر نیز مجددا در ارتباط بین بنگاه با هم در بازار کلی (سیستم) نهفته است. بر هم کنش موجود بین بنگاه سبب می شود که ریسک کلی بازار برابر مجموع ریسک تک تک بنگاه ها نشود. در این میان در رفتار بازار کلی خواص ی ظاهر شونده ()Emergent Properties ایجاد می شود که از قبل با نگرش «کل برابر جمع ساده اجزاست» قابل پیش بینی نبود. این ویژگی ها در بسیاری از اوقات الگوی اصلی رفتاری سیستم را موجب می شود. * J. Doyne Farmer is at the Santa Fe Institute, 1399 Hyde Park Road, Santa Fe, New Mexico 87501 رفتار عجیب نمک ها نمک ها به عنوان مثال نمک طعام ،از عناصری به شدت واکنش دهنده تشکیل می شوند. پس چرا خود نمک از لحاظ شیمیایی خنثی است؟ به عنوان مثال نمک طعام از سدیم که فلزی بسیار فعال و کلر که گازی فعال است تشکیل شده است. اگر به صورت جمع ساده به مجموع سدیم و کلر است نگاه کنیم نمک باید بسیار فعال باشد. اما وقتی این دو عنصر در مجموعه ای که با هم «مرتبط» هستند کنار هم قرار می گیرند «خاصیت ظاهر شونده» خنثی بودن را به عنوان رفتار کلی سیستم به نمایش می گذارند. مجموع اجزا کل نمی شود یکی از جمالت شناخته شده در حوزه تئوری سیستم ها عبارت زیر است: «مجموع اجزا کل نمی شود» «»Sum of the parts is not the whole این جمله به این معناست که یکی از عوامل اصلی موفقیت یک مجموعه در راستای تحقق هدف «ارتباط مناسب» بین اجزا است. اگر بین اجزای یک سیستم ارتباط مناسبی باشد سبب می شود حاصل کار این مجموعه در کنار هم بیش از مجموع حاصل کار تک تک اجزا باشد .و در مقابل ارتباط نامناسب بین اجزا سبب می شود حاصل کار این مجموعه در کنار هم کمتر از مجموع حاصل کار تک تک اجزا باشد. بیان علمی این مسئله به این صورت است که« :بر هم کنش سازنده بین اجزا سبب بروز هم افزایی می شود و بر عکس» تعریف سیستم و تفکر سیستمی با توجه به توضیحات بال تعریف سیستم به صورت زیر می شود: «مجموعه ای از اجزا که در راستای تحقق هدف ارتباط معنادار (هم افزا) با هم دارند» داشتن تفکر سیستمی به معنی دیدن مجموعه های مرتبط به صورت یک سیستم با ویژگی های مذکور است لذا تعریف تفکر سیستمی به شرح زیر است: «فرآیند درک ارتباط اجزا بر هم در یک کل» با داشتن چنین رویکردی است که می توان علل جامع ،واقعی و ریشه ای و اثرات کوتاه و بلند مدت سائل را درک کرد. و با چنین درکی است که می توان راه حل اثرگذار در کوتاه و بلند مدت ارائه کرد. ویژگی های رویکرد سیستمی هم بستگی شدید اجزا یکی از علل دشواری تحلیل مسائل پیچیدگی پیش بینی پذیری رفتار یک سیستم است. در محاورات معمول به سیستم های پیچیده سیستم اطالق می شود. یکی از علل ایجاد پیچیدگی در سیستم وجود روابط پیچیده بین اجزای سیستم است. بسیاری پیچیدگی در روابط را معلول گسترده بودن روابط می دانند .اما پیچیدگی به خاطر عدم قطعیت و پیش بینی دشوار رفتار سیستم و بروز خواص ظاهر شونده ایجاد می گردد. معمول سیستم هایی که شامل عوامل انسانی می شوند به علت رفتارهای پیچیده انسانی در زمره سیستم های پیچیده قرار می گیرند. روش های غیرمنعطف و ریاض ی وار که سعی دارند همه چیز را به صورت ریاض ی درک کرده و به صورت ماشینی ببینند را تفکر سیستمی سخت ( )Hard Systems Thinkingمی نامند. به کارگیری روش ها و متدولوژی های حوزه تفکر سیستمی سخت به علت عدم توانایی فهم منعطف و دینامیک روابط بین اجزا ،برای این مسائل به عدم درک صحیح رفتار سیستم می انجامد. سازمان ها و جوامع به عنوان نمونه ای از این سیستم های شامل عوامل انسانی از مهم ترین سیستم های پیچیده محسوب می شوند. کل نگری دید یک سیستم به عنوان مجموعه اجزای آن صحیح نمی باشد .در بسیاری از موارد شکستن سیستم به اجزای سازنده سبب می شود عواملی از قلم بیافتد که در ظاهر کار و به صورت فیزیکی در سیستم مورد بررس ی ما جا ندارد. هم چنین دیدن همه عوامل اثرگذار و ابعاد متفاوت مسئله به فهم بهتر مسئله و ارائه راه حل مناسب در راستای هدف کمک می کند. به عنوان مثال فرض کنید مسئله تحت عنوان «بهبود عملکرد کارکرد ترمز ماشین» تعریف شده است. در نگاه اول معمول افراد تنها راه بهبود را در تغییر ترکیب آلیاژ صفحات ترمز ،بهبود مواد سیال در سیستم هیدرولیک ترمز و سایر مسائل فنی می بینند. اما با دید جامع نگر و کل نگرانه ( )Holism or Holistic Viewعالوه بر عوامل فوق ،عواملی هم چون حساسیت پدال ترمز ،هوشیاری و زمان عکس العمل راننده، وضعیت لستیک ،کیفیت آسفالت و ...در مجموعه عوامل این سیستم دیده می شود. تغییر در این عوامل می تواند زمان و هزینه کمتر و نتیجه بهتری در راستای کاستن زمان و مسافت توقف وسیله نقلیه داشته باشد. هدف مندی طبق تعریف سیستم اجزا و ارتباط بین آن ها در راستای تحقق هدف معنا می یابند. فلسفه وجود هر سیستمی تحقق هدف آن است. لذا تعیین هدف اهمیت بسیاری دارد. البته تعیین هدف خود وابسته به معرفت شناس ی ( )Epistemologyسپس جهان بینی ( )World Viewو در سطح پایین تر ارزش ها ،پارادایم فکری و استعارات سیستمی حاکم بر ذهن طراح سیستم دارد. توضیحات این موضوعات در فصل سوم آورده خواهد شد. به عنوان مثال اگر از فردی تعریف اتومبیل خواسته شود معمول به این صورت پاسخ می دهد که« ،اتومبیل وسیله ای است دارای چهارچرخ که با مصرف سوخت حرکت می کند». در صورتی که یک متخصص سیستم با دید هدف مندی این تعریف را به شکل روبرو بیان می کند« :اتومبیل ،وسیله ای است که بدون نیاز به نیروی محرک انسانی برای حمل مسافر یا بار از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت می کند». یعنی معمول افراد به جای تمرکز بر هدف اجزای سیستم را در تعریف آن ذکر می کنند. هدف مندی (ادامه) در در تعریف سیستم باید دقت کرد که تا حد ممکن هدف سیستم دقیق و مشخص تعریف شود تا هویت مشخص ی برای سیستم ترسیم شود. اما در تعریف سیستم روش تحقق این هدف تا حد ممکن باید کلی تعریف شود تا بتوان در مواجهه با مسئله از روش های گوناگون فراخور موقعیت استفاده کرد. در مثال تعریف ماشین می بینیم که در تعریف سیستمی هدف به وضوح ذکر شده است: (دقت کنید که تعریف سیستم باید با نام آن هم خوانی داشته باشد). « .1بدون نیاز به نیروی محرک انسانی» (بیان گر مفهوم واژه «اتو») این نیرو می تواند باد ،خورشید و یا هر نیروی غیر انسانی باشد( .آزادی روش تحقق) « .1برای حمل مسافر یا بار از نقطه ای به نقطه ای» (بیان گر مفهوم واژه «مبیل») یعنی ماشین بدون سرنشین جهت شناسایی با این تعریف اتومبیل محسوب نمی شود( .محدود کردن هدف) مرز و محیط تمام عوامل جهان روی هم و روی متغیر اصلی مورد بررس ی در مسئله اثرگذار هستند. اما نمی توان همه عوامل جهان را در تحلیل وارد کرد زیرا از یک سو توان ساخت مدلی که شامل تمام متغیرها و روابط بین آن ها باشد نیست. و از سوی دیگر توان تحلیل چنین مدلی میسر نمی باشد. پس باید به سیستم خود حد بزنیم و محدوده و مرز مورد بررس ی خود ( System in Focusیا )System of Interestآن را مشخص کنیم. البته این که چه متغیری درون سیستم و چه متغیری بیرون سیستم باشد به شدت وابسته به هدف سیستم است. ورودی و خروجی هر سیستمی باید عناصری را به متغیرهایی از محیط را به عنوان ورودی بگیرد. نیز متغیرهایی را به محیط به عنوان خروجی به محیط بدهد. البته باید دقت کرد که عده ای سیستم را فقط به عنوان یک جعبه سیاه ( )Black Boxکه ورودی ها را به خروجی تبدیل می کند می بینند. اغلب این افراد به روابط داخل سیستم توجه نمی کنند و سعی می کنند با تحلیل های آماری طبق روند گذشته رفتار آینده سیستم را برون یابی کنند. با توجه به سرعت تغییرات محیطی و سرعت افزایش پیچیدگی ها این تحلیل ها روابط و خواص ظاهر شونده را که در آینده بروز می کنند از قلم می اندازد فلذا تحلیلی نامعتبر از رفتار سیستم ارائه می دهند. آنتروپی (تنوع) سرعت تغییرات در محیط امروزی بسیار بالست. وارد کردن این تغییرات در سیستم مورد بررس ی ضروری می باشد. دیگر نمی توان بر رویکردهای و روش های استاتیک اکتفا کرد و باید سیستم ها را به صورت دینامیک مورد بررس ی قرار داد. این تغییرات سبب ایجاد حالت جدیدی می شود که هر یک را یک تنوع جدید می نامند. هر چقدر این تنوعات محیطی بیشتر شود کنترل سیستم دشوارتر شده و اگر با روند فعلی به کنترل سیستم بپردازیم بی نظمی سیستم بیشتر می شود. لذا کنترل به عنوان یک امر ابدی موضوعیت پیدا می کند. این بی نظمی در ادبیات علمی با واژه آنتروپی( )Entropyشناخته می شود. طبق یک قاعده کلی آنتروپی کل جهان در حال افزیش و به عبارت دیگر جهان در حال بسط یافتن است بازخورد کنترل سیستم ها بر این اساس است که سیستم در راستای هدف خود حرکت کند. این کنترل به دو صورت شکل می گیرد: بازخورد منفی :کشف وضعیت فعلی در نسبت با هدف ( )Informationوانجام اقدام اصالحی ( )Controlبرای نزدیک کردن سیستم به هدف در آینده. بازخورد مثبت :اقدامی پیش گیرانه ( )Controlدر جهت این که از هدف فاصله پیدا نکنیم اتخاذ می شود و سپس فاصله از هدف سنجیده می شود (.)Information در ادبیات بازخورد بیشتر به معنی بازخورد منفی شناخته می شود. بازخورد منفی را اصطالحا اقدام انفعالی و بازخورد مثبت را اقدام فعالنه نیز می خوانند. بازخورد و کنترل مبنای علم سایبرنتیک و سیستم های سایبرنتیکی است که در فصول بعدی بیشتر توضیح داده خواهد شد. لزم به ذکر است که عده ای از محققین سیستم را فقط بازخورد ها و کنرتل های آن می دانند و بر این مبنا سیستم را تعریف می کنند که صحیح نمی باشد. تمایز پس از تعریف هدف سیستم در راستای تحقق آن با توجه به شرایط محیطی کارکردهایی ( )Functionتعریف می شود. هر یک از اجزای سیستم باید با توجه به تخصص خود مسئولیت انجام یکی یا چند تا از این کارکردها را به صورت تکی یا به همراه اچزای دیگر به عهده بگیرد. ایجاد این تمایزات ( )Differentiationsدر انجام کارکردهای مختلف به واسطه تفاوت تخصص و ویژگی های هر جز الزامی و با توجه به متفاوت بودن کارکرد ها مورد نیاز است. تخصیص کارکردها به اجزای سیستم مبحثی است که در مهندس ی سیستم ( System )Engineeringمورد بحث قرار می گیرد .که در فصول بعدی توضیح داده خواهد شد. باید دقت کرد که مهندس ی سیستم میان رشته ای سیستمی است که در مجموعه تفکر سیستمی سخت جا می گیرد. به عبارت دیگر بررس ی سیستم های غیرفنی با این متدولوژی مشکالت ذکر شده برای تفکر سیستمی سخت را در پی خواهد داشت. مقدمه ای بر تئوری سیستم ها روند تاریخی علوم در عصر کل گرایی یا عصر عالمه ها ،یک عالمه تمام علوم عصر خود را که شامل طب، ریاضیات ،نجوم و ...که انگشت شمار بودند می دانست. این عصر را تا رنسانس قرن 15می دانند. با توجه به نیاز به تخصص ی شدن این علوم تعداد رشته در عرض 400سال از قرن 15تا قرن 19به از کمتر از 10رشته به 700رشته ( )Disciplineرسید. به این دوره عصر تقلیل گرایی گفته می شود. در شناختشناس ی و علوم تقلیلگرایی یا فروکاستگرایی )(Reductionism مفهومیست مربوط به تقلیل و فروکاهی طبیعت اشیاء و رفتار پیچیده پدیدهها به مجموع مؤلفهها و اصول بنیادین آنها. مفهوم تقلیلگرایی را نخستین بار دکارت ( )۱۶۵۰ - ۱۵۹۶معرفی نمود .برای دکارت تمامی جهان همانند یک ماشین مینمود ،که میشد با مطالعه هر یک از اجزاء و مؤلفههایش به شناخت و فهم کل آن نائل آمد. کارها و ایدههای دکارت توسط نیوتون ( )۱۷۲۷ - ۱۶۴۳گسترش یافته و ادامه پیدا کرد ،که سرانجام به انتشار اصول ریاض ی فلسفه طبیعی وی در سال ۱۶۸۷انجامید. روند تاریخی علوم (ادامه) در دهه 70قرن بیستم ،با توجه به جدا بودن هر یک از این رشته ها از هم دانشمندان نمی توانستند مسئله مرتبط با چند حوزه را به خوبی پاسخ دهند. این امر به ایجاد چند رشته ها ( )Multi-Disciplinaryو میان رشته ها ( )Inter-Disciplinaryمانند مهندس ی پزشکی ،مکاترونیک ،روان شناس ی صنعتی و ...انجامید. اما با این کار تعداد رشته ها به بیش از 2500رشته رسید. با توجه به تعداد بالی رشته ها ،محققین به دنبال قواعدی جهان شمول بودند که بر تمام رشته های علمی حاکم باشد. لذا فرارشته هایی ( )Trans-disciplinaryمانند سایبرنتیک ( ،)Cyberneticsبیوانفورماتیک ( )Bioinformaticsو ...بوجود آمدند. مجموعه این فرارشته ها در تئوری سیستم ها می گنجد. انواع رشته ها در انتهای این فصل مفاهیم چندرشته ،میان رشته و ...را شرح می دهیم. تقاطع رشته ای ( : )Cross-Disciplinaryاستفاده از یک روش در رشته ای دیگر به منظور حل قسمتی از مسئله این رشته بدون ممزوج شدن این روش در این رشته .به عنوان مثال استفاده از روش باغبانی برای بهبود کیفیت آموزش در محیط های تحصیلی. چند رشته ای ( : )Multi-Disciplinaryاستفاده از چند روش در رشته ای دیگر به منظور حل قسمتی از مسئله این رشته بدون ممزوج شدن این روش ها در این رشته .به عنوان مثال استفاده از روش باغبانی و معماری برای بهبود کیفیت آموزش در محیط های تحصیلی. چند رشته ای ( : )Inter-Disciplinaryترکیب و ممزوج شدن چند رشته در سطوح اساس ی (فرضیات و پاردایم ها) برای حل یک مسئله با ابعاد گوناگون .به عنوان مثال ایجاد متدولوژی ترکیب فضای سبز و بنا برای بهبود کیفیت آموزش در محیط های تحصیلی. چند رشته ای ( : )Trans-Disciplinaryاستخراج قواعد کلی حاکم بر تعداد زیادی از رشته های علمی به صورت مجرد از رشته برای به کارگیری در رشته های دیگر .به عنوان مثال استخراج قاعده آنتروپی از فیزیک ،شیمی و ..و به کارگیری آن سایبرنتیک و مدیریت .و یا استخراج قاعده خود- سازمانی ( )Self-Organizingاز علوم طبیعی و استفاده از آن در تئوری سازمانی.