系统思考与系统动力学

长期以来，一些困扰人类的社会问题没有多大的改观，反而又产生了新的挑战。这是什么问题呢？为什么我们在处理很多社会压力的事件时总是很少进展？

回答是人们思考、学习和交流沟通的方法过时了，结果使我们的行动产生了问题。于是，因为教我们思考、学习、交流沟通的方法又错误地训练我们如何处理这些问题。这是一个对某些人类基础性的技能的确切的谴责，所有这些使我们的学校系统承受着发展的压力。无论如何，系统思考的前提是可以提升我们的思考、学习和交流沟通的能力。如果这样做了我们可以令人信服地挑战可望成功的事件，但为了达到这些进步，我们必须克服某些重大的障碍，其中首要的是控制我们如何教学生和怎么教的固守模式，我们有能力可以改进这些模式，现在正是锻炼这个能力的时候。

我从给思考、学习和交流沟通以可操作的定义开始，这样我可以正确地指出哪些技能必须形成，现有的模式如何阻挠这个进化，系统思考可以帮助做什么，这里指出8种系统思考技能，它们是

思考、学习和交流沟通构成一个相互关联的系统，至少具有可以如是操作的潜能。在现行的教育系统的运作中，不可能看到这么多相互间的配合，因此，并不具有协同增强的作用，实现协同增强的第一步是看清楚每个过程的运作是如何与其它过程相关联的。

那么，心智模型究竟是什么？它是在人们头脑中产生并记住的对现实的选择性抽象。我们头脑中得到的再多，我们仍然不能完全符合存在的现实。取而代之，我们有现实的各个方面的很多模型，我们要模拟这些模型是为了指出我们所经历的真实意义，帮助我们得出指导行动的决策。

不管所构建的心智模型是关于一个生态系统，一个化学反应，一个家庭或是一个社会，都有三个基本问题要回答：（1）应该包括哪些元素在模型中——或者哪些元素应该舍弃？（2）如何来描述这些包括进去的元素？（3）如何描述这些元素间的相互关系？

决定在心智模型中包括哪些元素，为此，又有两个问题，你撒的网有多广？这是一个水平方向的问题。还有你挖掘得多深？这是个垂直问题，为这两个问题作出好的答复需要技巧。和其它技巧一样这必需由‘可实践（操作）’原则来引导，然后通过反复地实践来磨砺。

第一个系统思考即广域思考是人们在晴朗的天气从大型喷气客机座位上眺望所得知的景象，所看到的是水平方向上的广阔的一片，但极少垂直方向上的细节，你得到的是一幅整体的图像，而放弃了仔细分辨的机会。

第二个是内因思考同样也反对在描述过程中包括太多的细节到心智模型中去，主张对一个现象最好的解释是最简单的解释。意味着心智模型中仅包括一些相互影响后可以自身产生所关注的现象的元素，不应包括任何‘外力’，正如弹簧的振动不是因为有重力和放手，而是弹簧本身。

想象你拿着一个魔术弹簧，就如图1a所示。图1b中，你把手从弹簧下方拿开，弹簧如图1c所示摆动。问题是：摆动的原因是什么？换言之，为了解释这个摆动现象，你在你的心智模型中需要包括什么内容?

内因系统思考的回答很简单，魔术弹簧本身。为了更好的理解这个回答，想象一下你对一个杯子做同样的实验。你得到的结论会让你更好的理解这种摆动是来自于弹簧自身的结构。在重力的作用下，当外在的影响发挥作用时（也就是说，把手从下面移开），结构中动态的潜力被激发。并不是说重力或是把手移开与此无关，但是在用心智模型解释为什么弹簧会摆动时，这就不能作为“内因的内容”被包括在内。

第三个是动态思考，它也是一个过滤技巧，在构建心智模型时，帮助过滤掉现实中非实质性的元素，它和广域思考一样远离细节，动态思考鼓励人们从事件和观点出发，让时间推回去，以观察它们所在的模式（BOTG）。这意味着心智模型可以用动态地观察真实世界来说明，而不是静态的。例如：在经济领域，人们总是关注平衡点，而不是在这些平衡点之间运动的轨迹，这就是静态思考，而动态思考更重视这变化的轨迹。

直到每个人，能宽慰地接受具有宽广的水平方向延伸/有限的垂直方向深度的心智模型时，我们不能期望在处理面对的社会领域压力事件会有明显的进展。也只有当我们的教育体系所依赖的衡量标准能有所改变，更关注发展水平思考技巧，我们才能继续培养出愿意构建精确/深度的心智模型的人们，因此我们需要改变。

系统思考有自己独特的专业词汇，“栈和流”的语言。这种语言如同某种世界语，包括了跨学科的思维以及“水平”观点的执行。心智模型使用栈和流的概念，无论内容如何，都能确定事物之间最本质的区别。这种区别在于聚集的事物（栈）和流动的事物（流）之间。栈在系统中代表条件，即事物是怎么样的。流代表的是在系统中导致条件发生改变的活动。例如：栈指的是云层中的水，身体重量以及怒气。而相对应的流是：蒸发/降雨，肥胖/减肥，发怒/缓解。图3能帮助你清晰地看到栈和流的区别

为了更清晰的理解为什么这些区别很重要，让我们来看一下图像3b，假设一个在不断长胖的人决定采取行动减肥。首先，他成功的从他的饮食当中清除所有的垃圾食品，而且不会因为少吃垃圾食品而在一日三餐中吃更多的食物。第二，他严格的完成有氧运动。这就意味着这个人会减少增加的流的数量，（也就是减少卡路里的摄入），并增加输出的流，（增加的卡路里消耗）。那么这个有肥胖问题的人会怎么样呢？

你的答案中有没有包括体重仍然会持续增长的可能性？应该要包括。请看图3b.这个人会不会长胖的原因是减少了脂肪的摄入（输入），并增加了减少体重（输出）的比重，只有在输入比输出要少时，体重才能不再持续增长，哪怕是非常缓慢的。在你继续往下读时，首先确定你已经对此非常清楚。

当栈和流之间的区别无法被确认——在这个案例中，或是在任何一种情况中，心智模拟必须推断行为的动态模型，否则有很大的可能会得出错误的结论。例如，在这个案例中，如果输入和输出的量在一段合适的时间之内并没有交叉，那么这个人很可能得出这样的结论，前面所做的事情都是无效的，应该不再继续。但事实并不是这样。而且，通常会得出另外一种错误的结论：“我们的做法很正确，只是不够而已。”在这样的状况下，加倍的努力往往只是火上浇油。

除了能帮助增加心智模拟的可信性，在描述心智模型的内容中使用栈和流有着更多的好处。好处来源于这样的一个事实，聚集的概念和流都是相对独立的。因此，无论在怎样特定的内容中被使用，都会建立这样的内容描述的技巧。图4就是通过四个特定的内容描述的活动之间的联系而建立这样的技巧。

随着一般内容描述技巧的建立，使每个特定的内容描述活动更加便利。尽管，为了让事情变得简单，仅仅需描述两个特定区域之间的联系。当学生在进行特定内容的描述活动时，因为他们使用内容之上的语言，他们发展出描述内容的技巧，这构成了一个正向的学习循环。这种循环促进协作的产生，因为所有的内容都将从中获益。现在，每个人都在其他人的学习中加速自己的学习，而不是彼此之间的干扰。（这同样可以作为另外一种系统思考技巧的例证，闭环思考，将在稍后讨论。）

为了在语言的栈和流中能有效的“说/写”，这就要求学生建立第四种系统思考技巧，非常重要的一种：可操作技巧。在正式教育的早期使用语言的栈和流，以及相关的可操作系统思考技巧对于学生发展，更好地描述技巧会起到至关重要的作用。这同样会促进学生水平思考技巧的发展。好消息在于，在低年级，在很多课程体系中为迈出这一步提供了足够的可行性。把握这美好的现在吧。

·表达相互关系。建立心智模型时我们必须要回答的最后一个问题是如何表达我们决定包括在内的元素之间的相互关系。在回答这个问题时，我们必须对这些关系的本质做出必要的假设。在把所有个体元素紧密地联系在一起的协议中，最重要的一点是隐含着这些关系是如何工作的。在西方文化中，最重要的协议在于现实通过一系列的因果关系的结构发生作用。如此这样发生，这又导致这样如此出现，等等。并不是所有的文化都认同这样的因果。

作者并不是不认同这种因果关系。虽然有时这是个很有用的观点：但是当我更仔细的研究西方文化所赞同的假设时，我发现这些假设阻碍了学习的进程。让我们来看看这是如何发生的吧。

我通常会把这种西方文化所认同的一系列的因果关系称之为清单式的思考（或者我们可以称之为成功关键因素的思考）。清单式的思考假设是先验的，而这些假设就是用来构建因果关系的。这就是说，无论因果关系内容是文学、化学或是心理，还是去表述个人或商业问题，我们都用以构建心智模型。人们这样用了，甚至不被认为是假设，反而认为是事实。

但是就像你看到的，与清单式思考相关的假设很可能会让我们在建立心智模型的时候，使用让我们在模拟这些模型的时候得出错误结论的方式。我定义了与清单式思维相关的四种假设，并提供了可替代的系统思考方式，并列出每种方式的缺陷。

如图5所示，第一个假设是指任意因素（有四个已在图5 列出）每个都独立作用于“结果”（即图表“学术成就”），如果我们读一个根据这种观点写出来的故事，我们会在书中看到：“好老师成就好学生；良好的家庭教育保障……”等诸如此类的观点。每一个因素，或者说自变量，都被假定为各自影响学术成就，即因变量。

试想，师生之间不是存在一种“合作关系”（良性开放的互动交流，信任等）能使双方都能有效地促进学生学习吗？好老师不是都能双管齐下，既能激发学生动机，又能创造积极的课堂氛围的吗？而积极性高的学生和良好的课堂氛围不是又能反过来让教师们的教学更富激情，教学更享受其中，因而让老师们的教学更上一层楼的吗？诸如此类等等，不胜列举，这几个例子已足以说明问题，即与图5所示的四个因素离独立施加影响的状态相差甚远。四者之间事实上是紧密联系，相互依赖的关系，互为作用，互为因果。真实的情况如图6，而非图5所示。

没错，图示各因素之间的箭头都变成了双向箭头，变成了回路，如图所示，一旦各要素互为因果，那么所谓的结果变量也就失去了其从属地位。现在学术成就也能反过来激发学生动机，有助于创造更积极的课堂氛围。同时学生成绩提升有利于教师工作更好地展开——教好学生自然更容易——正如好的老师能帮助学生提高成绩一样。反之亦然。学术成就与其他四个因素互为因果，互相作用。因此，因变量与自变量的关系也就成了先有鸡还是先有蛋的问题。在这个相互联系的网状图中，每个因素都成了其他因素的“共谋者”。

从清单式—单向因果思维模式到系统思考的双向模式，或者说闭合回路思考，这是极大的进展。前者本质是静态的，而后者显示的是动态过程。把现实看作闭合回路（或是反馈回路），并且能够以心智模型构造各要素的关系来反映现实，这种方式叫闭环思考。掌握这种思维模式有助于学生进行心智模拟。在处理社会紧急事件时，我们不会再认为最初的措施能一次性解决所有问题，相反，初始措施启动，整个回路因此被触动激活，事件会持续发酵反应。培养学生闭环思考技巧，有助于他们预料到意外后果，并对短期/长期问题的权衡。这种思考技巧也能在帮助学生鉴别高杠杆点时起到很大的作用。其最为重要的作用是，相比在我们直线因果关系培养下的这一代人，这种思维方式更好地提高了下一代决策的有效性。

一旦形成反馈循环，则很容易捕捉到隐含在线型思维模式中的第四个和第五个假定。“清单式思维”是线型思维，其特征是“即时”呈现（那就是说，没有有效的延迟）。

在反馈回路中，各因素相互作用，力量增减此长彼消，所以反馈回路是非线型思维模式——此模式以自然和社会两种体系频频出现。心智模型为线型时则不能产生反馈回路。

第四种与“清单式线型思维”密切相关假定是影响被及时感知。例如，当我们观察作用于学术成就的各因素时，假定为各元素都即时作用于学术成就。以“积极地课堂环境”为例，这里的逻辑是好的课堂环境——即实体因素如：空间，灯光，良好的设备，等——有助于学生提高学习成绩。改善课堂设施，学生成绩便能提高。听上去似乎是合理的。但是实际情况是，因果效应并不是如此直接达成的。请看图示7

图7所示，代替文字与箭头——积极的课堂环境——学术成就——显示因果关系，图7从实际可操作层面上描述了相关因果关系。图7尤其描述了从做决定改善课堂环境到决定真正落实到位之间的可能出现的有效的延迟。这种情况可能会延续好几个月，而师生们在等待的过程之中士气逐渐消磨殆尽。因此在旨在促进学生成绩的新实验室最终落成之前，整个过程反而不利于学生学习。

小结：作者认为现有的教育体系限制了学生思考、学习和交流沟通能力的发展，首先集中在思考的能力，我讨论了教学系统选择和描述活动（两个构建心智模型的子过程），同时指出了克服这些问题的系统思考技巧，迄今已有5种思考技巧，即广域思考、内因思考、动态思考、可操作思考和闭环思考，由于开发了这些技巧，学生构建的心智模型可以与客观世界更一致，这样，可以使心智模型的模拟结果更可靠，从此得出更好的结论，不过，我们还可以做更多。

现在我们可以来考察思考的第二组件：模拟。思考的第一个组件是构建心智模型、第二个组件来模拟这些模型，讨论到现在所有模拟都是用心智完成的，模拟是学习过程的关键。

学习由图8表示，第一种学习是在讨论思考过程中作标识的，称之谓‘自我反思学习’，它出自当模拟结果被用于驱动一个过程，其中心智模型的内容和/或内容的描述变化时；上面还提出了第二种类型的学习，它是被交流沟通过程驱动的，称之为‘他人激发的学习’，如图8指出的，对这种学习的原料有心智模型本身，用这个模型的模拟结果，和从模拟得出的结论，可以出现多少学习，取决于可提供的反馈的质量（质量包括内容和包装）和听见反馈的意愿和能力两个方面。图8还加上了第四种学习的原料，即行动的影响，正如图所指出的，经常难以得出完整的影响，因为衍生出后果需要一个长的时间，发布到一个长的距离，为了反映这个事实，这种形式学习的信息用名为‘衍生出后果’的传送带表达，而不用实际影响的栈来表示（传送带意味着延迟）。

图8展示了思考、学习、以及交流沟通系统，所以有必要花点时间来理解这张图表。有关此图值得一提的一点是所有的线路最终都回到学习——也就是说，提升心智模型的质量。当心智模型的内容改变（通过选择流），或者当内容的描述发生改变（通过表述流），学习就会发生。顺便提一句，为了让图表更具可读性，并没有显示所有流向表述流的线路。

有两个要点没有在图8显示。首先，三个过程即思维、学习以及交流沟通形成自我强化系统。培养任意一个过程的技能都有助于三个过程技能的同时培养。其次，除非心智模型改变，学习则不会发生。

参阅图8，就会发现模拟是自我反思学习环中最关键一环。对生成的模拟结果进行反思是心智模型改变的重要刺激源。但是如果模拟的结果是伪造的怎么办？要是我们并没有正确跟踪到隐含在我们心智模型中的假定的动态变化又如何？没错，那么整个自我反思学习回路就会崩溃，此外，在交流的过程中通过他人的仔细检查的原材料构成了模拟结构的一部分，他人激发的学习回路的一个关键部分也会崩溃。所以，要保证相关学习途径有效，模拟结果一定要可靠，这非常重要。

由于人体生理构造的原因，人们的大脑还没有进化到可以放心大胆改变头脑中多种变量之间的关联。然而越来越多证据显示人们可以通过训练培养这项能力。

系统思考可以对此提供帮助。第一便是使用栈和流这种语言。由于这种语言既是可视的，又是可操作性的，所以便于心智模拟。STELLA软件确实能做到这一点！该软件的另一大优点能通过电脑随时转化成可以被模拟的模式。在做STELLA模拟时，如果你坚持正确练习，软件会对你的心智模拟练习起到一个很好的监督作用。把软件看成是锻炼心智模拟实力的理想场所。要充分发挥作用，在正式使用STELLA软件模拟结果之前，有必要养成习惯对一个特定的模式会产生什么样的动态结果的做出详尽的猜测。有关经验显示，当你知道模型将会产生哪种模式，那么反向的推理也就非常简单了。这种严格的模拟训练被称为科学思考，即第六种系统思考技能。

目前，在正式教育体系中，很少去关注发展模拟技能。这意味着促进心智模型质量重要的反馈回路在目前教育体系中完全被忽略。而STELLA软件能很好地帮助学生培养这些技能。

思考/学习/交流沟通系统的下一步便是交流沟通。交流沟通在每堂课的教学中都应是重中之重。交流沟通是学生相互仔细观察各自心智模型后的反馈，与模拟结果密切相关。（参阅图8）

在目前正式的教育体系下，学生很少有机会互相分享心智模型和相关的模拟结果，成功的讨论课上学生才有机会进行分享。（这也是学生喜欢讨论课的原因所在）。有时学生被要求评价同学的写作或者是口头报告，但是这种反馈更多的是对语法和文体进行评价。

如果我们想要更好地相互汲取长处，则十分有必要培养给出和收到心智模型反馈的共识能力。培养这项能力涉及众多技能，包括听的能力，清晰地表达能力，特别是共识能力。具备共识意识能帮助我们听得更清楚，表达更清晰。而共识能力是可以培养的技能——并且，某种程度上，共识是最根本的系统思考技能，因为共识能使我们突破只关心自己的界限，从狭窄的自爱拓展到广泛的博爱（几乎每个人都能充分使用到该项技能）。通过不断拓展横向的感知，系统思考能慢慢突破人们狭隘的自我束缚，使人们自由感受共识。

但是，即使具备强大的共识能力，我们仍然需要语言为媒介，使有效的跨界对话成为可能，并使交流持续顺畅。这也是以内容为重心的课程稍显不足的地方。即使课程安排足够的时间为学生提供一对一的心智模型的反馈，即使充分使用共识，割裂开的学科仍然会削弱交流的过程。每门学科都有各自的专门用词（dialect），甚至会有自己的符号体系。许多学生对于能否完全掌握各学科的用语特征已觉得信心不足（更不用说学科的内容本身），对学科语言运用有心理负担，自然也就谈不上分享各自的反思了。而栈和流这种语言与系统思考有关联，使用“栈—流”语言能提升学生心理舒适度，增强学生自信心，帮助学生突破学科界限，在学科间自由转换。请看图9图解。

图9显示的是个人关系的力量积累，电容器中静电荷积蓄，以及人类记忆中信息存储的过程。每一个过程都使用同样的符号。“栈”在每个过程中所起的功能相似，虽然大背景相去甚远——也就是环境状况。除此之外，如图9所示，一个或多个相关联的流的运作逻辑是一致的。在当今世界，当大家普遍认为日常事务日趋复杂，认为学校课程充满费解难懂的细节，学科用语越来越细节专业化时，这一个发现至少是让人欣慰的。我们也极有可能创造一个跨学科学习的协同增效的效果。学到物理知识可以帮助（而不是阻碍）你学习文学或者心理学（反之亦然）！培养学生领会“通用结构（通用基模）”的能力，学生在实际生活中所需的“横向关联”能力相应也会提高。最后这一个系统思考技能叫“通用思考”或同构思考。

在多学科设计的课程里，我们需要教学生运用“通用”，可操作性，以及共识思考技能，来提升听写能力，促进学生交流能力来领会到学科内潜在的通用法则。要实现这目标我们有很长的路要走。

本文主要阐明影响思考、学习、以及交流沟通三个过程的八个系统思考技能。每一个技能都可以随时补充进现在的学校体系中。但是执行的主要障碍在于现在的教育观，认为教育的任务就是给学生的大脑填充知识。基于这种观点，学科被剧烈分化，学生的任务就是背诵各学科的知识。而且在现存体系下，已有的系统的方法论和浩瀚如海的教学资料在背后作支撑，要改变这种现状无疑难上加难，挑战极大。但是没有任何理由不进行改变。改变的时机就是现在。