Większość naszych postów zawiera diagramy pętli przyczynowo-skutkowych, ponieważ niektóre rzeczy są lepiej wyrażone za pomocą modelu wizualnego niż za pomocą samych słów. Myślenie systemowe zajmuje się złożonymi, dynamicznymi systemami i tym, jak zachowują się one w czasie, co wymaga innego rodzaju języka. Ten krótki poradnik nauczy Cię podstaw czytania diagramów pętli przyczynowo-skutkowych poprzez model populacji.

Schematy pętli przyczynowo-skutkowych składają się ze zmiennych (rzeczy, działań lub uczuć) połączonych linkami przyczynowymi (strzałkami) z polaryzacjami (znakami + i -) i opóźnieniami (||). Razem tworzą one dodatnie i ujemne pętle sprzężenia zwrotnego, które opisują kręgi przyczyny i skutku, które nabierają własnego życia. Wskoczmy do naszego przykładu, aby uczynić to bardziej konkretnym.

Model Populacji

Dwie rzeczy, które powodują zmianę Populacji to Narodziny i Zgony, więc używamy strzałek, aby reprezentować te związki przyczynowe. Wiemy, że więcej urodzeń prowadzi do większej liczby ludności, a mniej urodzeń prowadzi do mniejszej liczby ludności, wszystko inne jest równe. Powiedzielibyśmy, że ta relacja ma pozytywną biegunowość, co oznacza, że dwie zmienne poruszają się w tym samym kierunku: więcej prowadzi do więcej, a mniej do mniej. Wskazujemy, że związek przyczynowy ma dodatnią biegunowość, umieszczając znak + obok głowy strzałki.

Wiemy również, że więcej zgonów prowadzi do mniejszej liczby ludności, a mniejsza liczba zgonów prowadzi do większej liczby ludności. Zmienne poruszają się w przeciwnym kierunku, więcej prowadzi do mniej, lub mniej prowadzi do więcej, więc powiedzielibyśmy, że ta relacja ma ujemną biegunowość. Reprezentujemy to przez oznaczenie głowy strzałki znakiem -.

Te związki przyczynowe są prawdziwe niezależnie od siebie, są też prawdziwe w tym samym czasie. Same w sobie nie mówią nam, co tak naprawdę dzieje się z populacją. Kierunek zmian w populacji jest określany przez którykolwiek z tych dwóch związków jest dominujący. Tak długo, jak liczba urodzeń przewyższa liczbę zgonów, populacja będzie rosnąć, a gdy liczba zgonów przewyższa liczbę urodzeń, populacja będzie się kurczyć.

Wprowadźmy teraz do modelu pewne sprzężenie zwrotne. Podczas gdy więcej urodzeń prowadzi do większej populacji, większa populacja prowadzi również do większej liczby urodzeń, ponieważ więcej ludzi rodzi więcej dzieci, biorąc pod uwagę, że wskaźnik urodzeń pozostaje stały (dlatego mówimy „wszystkie inne równe”, ponieważ bierzemy pod uwagę tylko dwie zmienne, które łączymy, gdy myślimy o biegunowości). Dlatego rysujemy dodatni związek przyczynowy z Populacji z powrotem do Urodzeń.

Ten związek tworzy naszą pierwszą pętlę sprzężenia zwrotnego, pokazaną po lewej stronie powyższego obrazka. Pętlą sprzężenia zwrotnego nazywamy zbiór zależności, w których jedna zmienna prowadzi do zmian w innej zmiennej, co ostatecznie prowadzi do zmian w zmiennej pierwotnej. Aby przeczytać pętlę sprzężenia zwrotnego, wybierasz zmienną, aby rozpocząć z i arbitralnie wybrać kierunek – albo Więcej lub Mniej.

Więc przeczytajmy ten jeden zaczynając od Populacji i Więcej. Większa liczba ludności prowadzi do większej liczby urodzeń, co prowadzi do większej liczby ludności. Nazywa się to Wzmacniającą Pętlą Sprzężenia Zwrotnego (oznaczoną literą R), ponieważ więcej urodzeń dzisiaj prowadzi do większej liczby urodzeń w przyszłości – urodzenia wzmacniają urodzenia. Podobnie, mniejsza liczba urodzeń doprowadziłaby do spadku liczby ludności, co z kolei doprowadziłoby do mniejszej liczby urodzeń w przyszłości; proces wzmacniania działa również w przeciwnym kierunku. Gdyby to była jedyna Pętla Sprzężenia Zwrotnego w systemie Populacji i ludzie nie umierali, wtedy widzielibyśmy wykładniczy wzrost liczby ludzi.

Widzimy inny rodzaj Pętli Sprzężenia Zwrotnego, kiedy badamy Zgony. Więcej zgonów dzisiaj prowadzi do mniejszej liczby zgonów w przyszłości. To dlatego, że więcej zgonów dzisiaj spowoduje spadek populacji, co oznacza, że mniej ludzi będzie w pobliżu, aby umrzeć później. Tego typu pętle nazywane są pętlami równoważącego sprzężenia zwrotnego (oznaczone literą B), ponieważ więcej prowadzi do mniej lub mniej prowadzi do więcej – pierwotna zmiana jest równoważona przez zmianę w przeciwnym kierunku.

Pętle sprzężenia zwrotnego nabierają własnego życia. My widzieć set związek który zawsze zdarzać się nad i znowu generować zachowanie który rozwijać się nad czasem. Te dwie pętle sprzężenia zwrotnego mogą powodować kilka różnych zachowań opartych na wskaźniku urodzeń i oczekiwanej długości życia – będziemy obserwować populację rosnącą i rosnącą coraz szybciej tak długo, jak długo dominuje wzmacniająca pętla urodzeń, i wyrównującą się, jeśli dominuje pętla zgonów.

Zauważ na powyższym obrazku, że są dwa znaki haszujące, || , na powiązaniach przyczynowych pomiędzy populacją i urodzeniami oraz pomiędzy populacją i zgonami. Hash marks reprezentują opóźnienie, czyli sytuację, w której potrzeba czasu zanim efekt się pojawi. Potrzeba czasu, aby jednostka była w wieku umożliwiającym posiadanie dziecka, dlatego też istnieje opóźnienie pomiędzy liczbą ludności a liczbą urodzeń. To opóźnienie jest dłuższy w niektórych krajach, takich jak Nowa Zelandia, gdzie średnia kobieta ma dzieci w wieku 29 lat, wherease to mniej niż 20 lat w niektórych krajach rozwijających się.

Opóźnienie w zgonach jest jeden, gdzie widzimy ogromne różnice w różnych krajach. W Japonii oczekiwana długość życia wynosi ponad 80 lat, podczas gdy w Afganistanie jest to tylko 49 lat. Opóźnienia mają ważne implikacje, więc za każdym razem, gdy na nie natrafisz, pomyśl sobie: „Jak długie jest to opóźnienie?”. Jeśli opóźnienia są stosunkowo długie, może to prowadzić do opóźnienia w reakcji lub niezdolności do adaptacji (tj. Po prostu nie możesz natychmiast zmienić populacji), podczas gdy jeśli opóźnienia są bardzo krótkie lub nie istnieją, system może być bardziej sporadyczny.

Opóźnienie potrzebne ludziom do zmiany poglądów jest bardzo krótkie u małego dziecka, a bardzo długie u dorosłych (niektórzy dorośli nigdy nie zmieniają swoich światopoglądów po osiągnięciu pewnego wieku).

A Resource-Constrained Poor Country

Przyjrzyjrzyjrzyjmy się teraz modelowi, który przedstawia ograniczony zasobami, biedny kraj poniżej. Czy potrafisz prześledzić dwie nowe pętle równoważenia i wzmacniania i nadać im sens? Spróbujmy!

Zaczniemy od nowej pętli równoważącej na dole po prawej. Gdy liczba ludności wzrasta, liczba zasobów na osobę spada, a gdy to się dzieje, średnia długość życia również spada, ponieważ mniej zasobów oznacza mniej żywności, słabszą gospodarkę, mniej lekarzy i mniej miejsc pracy. Gdy spada oczekiwana długość życia, wzrasta liczba zgonów, co powoduje spadek liczby ludności. Ta pętla równoważenia ma sens, ale tylko wejdzie do gry, biorąc pod uwagę, że ograniczenia zasobów są poważnym problemem.

Inna ciekawa rzecz rozgrywa się w odniesieniu do oczekiwanej długości życia w nowej pętli wzmacniającej na dole po lewej stronie. Kiedy oczekiwana długość życia spada, a śmiertelność niemowląt wzrasta, ludzie mogą pragnąć mieć większe rodziny. To ostatecznie prowadzi do większej liczby dzieci w każdym gospodarstwie domowym, co zwiększa liczebność populacji, zaostrza ograniczenia zasobów i jeszcze bardziej obniża oczekiwaną długość życia. Ta wzmacniająca się pętla stanowi błędne koło, w którym ludzie zasadniczo dostają to, czego chcą w teraźniejszości, kosztem przyszłości. Czy ten mechanizm ma sens? Z pewnością nie miałby zastosowania w każdym kontekście, ale w niektórych sytuacjach można sobie wyobrazić, jak matka, spodziewając się, że kilkoro z jej dzieci umrze przed osiągnięciem dojrzałego wieku, chciałaby mieć więcej dzieci w oczekiwaniu na wczesną śmierć. Model jest prawdziwy w kontekście dominującego zestawu czynników (ograniczenia zasobów mają znaczenie) i przekonań (posiadanie wielu dzieci jest najlepszym sposobem na zapewnienie sobie rodziny w przyszłości).

Kontekst jest kluczowy

Pamiętaj, że jest to tylko jeden uproszczony model populacji hipotetycznej populacji. Może on reprezentować niektóre kraje bardziej niż inne. Na przykład, niektórzy twierdzą, że związek między zasobami a długością życia jest słaby tak długo, jak postęp technologiczny i innowacje pozwalają nam wspierać nasze nawyki konsumpcyjne bez wydobywania zasobów w zbyt wysokim tempie. Ale inni twierdzą, że technologia może zrobić tylko tyle i że nawet Stany Zjednoczone w końcu osiągną swoje granice. Niektórzy uważają, że wykorzystujemy ropę naftową tak, jakbyśmy czerpali wodę ze studni – nie mamy pojęcia, ile jej jeszcze zostało, więc zachowujemy się tak, jakby była bez dna.

Poszczególny problem i kontekst modelu powinien być zawsze jasny. Modele są używane do formułowania problemów i odpowiadania na pytania. Są one wyraźnymi teoriami, dlaczego coś zachowuje się tak, jak się zachowuje. Powinny one pomóc w wyjaśnieniu, co jest brane pod uwagę i co jest wykluczone, oraz przedstawić możliwości sugerowania poprawek, uzupełnień i ulepszeń.

Podsumowanie

Więc następnym razem, gdy zobaczysz diagram pętli przyczynowo-skutkowej:

1. Zadaj sobie pytanie, jaki problem to opisuje
2. Przejdź przez główne pętle sprzężenia zwrotnego, zidentyfikuj, jakiego są typu, i sprowadzić je do procesu, który wychwytują
3. Oszacuj opóźnienia, aby uzyskać pojęcie o skali czasowej każdej pętli sprzężenia zwrotnego
4. Zidentyfikuj, które zmienne i pętle są dominujące
5. Pomyśl o tym, czego brakuje

Teraz przećwicz to, czego się nauczyłeś w tym krótkim Quizie dotyczącym Diagramu Pętli Przyczynowych!

Praktyczne czytanie więcej diagramów pętli przyczynowo-skutkowych (lub zobacz pełną listę esejów z CLD):

• Rozwój przemysłu smartfonów
• Rozwój czynszów w San Francisco
• Banowanie aborcji
• Jak brudne naczynia się gromadzą

Poznaj podstawy:

• Foundations
• Archetypy
• Think Like a Modeler

.