学习一项新事物最好的方法之一,是通过具体的模型,而不是抽象的理论。系统性思维:认识三个基本模型
单存量系统:只有一个存量
系统1.1:一个存量、两个相互制衡的调节回路的系统。
典型代表:温度调节器
首先设定一个需要达到的目标温度,然后进行判定,如果室内温度小于目标温度,那么就加热至目标温度,如果室内温度大于目标温度,那么就散热至目标温度。
尽管你可以设定目标温度,但是达到目标温度需要时间,而且加热速度需要大于散热速度。
在行为与结果响应之间经常会有时间延迟,也就是说,一个流量不能立即对其自身做出调整,它只能对存量的变化做出反应,而这必然是在一段时间的延迟之后,等待信息反馈达到一定程度。
经常会有这种现象,在我们冬天开空调的时候,并不能达到我们预设的温度,这是因为随着室内外的温度差越来越大,散热速度越来越大,但是空调的加热速度并没有发生改变,所以就达不到预设温度。
在一个有存量维持的调节回路中,设定目标时,必须适当考虑补偿对存量有重要影响的流入和流出过程。否则,反馈过程将超出低于存量的目标值。
系统1.2:一个存量、一个增强回路以及一个调节回路的系统。
典型代表:人口和工业经济
人口受到一个增强回路和一个调节回路的影响:增强回路决定新出生的人数,受出生率的影响,导致人口数量增长;调节回路影响当期死亡的人数,受死亡率的影响,导致人口数量减少。
在一处农场,养着一群羊,羊妈妈生下羊宝宝,羊宝宝长大变成更多的羊妈妈,然后继续生羊宝宝。同时,农场里的草的生长速度有限,所以羊的数量只能在一个安全数量之内,超过安全数量的羊需要杀掉或者放到另外的农场,否则农场的生态系统将会破坏。
系统1.3:含有时间延迟的系统,
典型代表:库存
1.忽略时间延迟的库存系统
对于汽车经销商来说,汽车需要稳定的库存数量。咱们来看一下汽车库存量的行为变化模式。汽车库存量有两个流量,一个是因销售而产生的流出量,一个是工厂生产到仓库的流入量。
经销商根据预期的销售量和期望的库存量的差异,来决定给工厂的订单。
在这种情况下,如果销售需求量增加10%那么数量变化如下图:
2.具有时间延迟的库存系统
在以上库存系统中加上三个时间延迟,分别是:感知延迟、反应延迟和交货延迟。
感知延迟,是对预期的销售量的不准确,一般来说,预期的销售量是根据过去一段时间内的销售量进行平均,以发现销售量的变化是真实的趋势,还是短期内的波动或异常。
其次是反应延迟,即便是需要调整订单数量,但是经销商并不是一次性把订单调整到位。而是在之后的每笔订单中多增加一部分。也就是说,当经销商相信销售量的变化趋势是真实的,他也只会部分调整,以便于之后进一步确定趋势。
第三
是交货延迟,从工厂收到订单、加工生产,并且发货到经销商,需要花费5天时间。
在这种情况下,如果销售需求量增加10%那么数量变化如下图:
是的,库存量将发生剧烈的振荡。
那么该怎么做才能使得库存量趋于平稳呢?
经过实验,缩短感知延迟时间,振荡基本没有发生变化。而缩短反应时间,振荡反而更加严重。在这个系统中最重要的延迟是交货延迟,但是它不在经销商的直接控制之中。
最正确的做法是,延长反应时间,如果经销商将反应延迟从3天延长到6天,库存的变化将会趋于平缓。
调节回路上的时间延迟很可能导致系统的振荡。
在系统中,时间延迟是普遍存在的,而且它们对系统行为有很强的影响。改变一个延迟的长短,可能会导致系统行为的很大变化,也可能不会,这取决于该延迟的类型以及其他延迟相比的相对时间长短。