系统理论/演化与增长

系统理论

不稳定性：并不总是坏事？

系统中的不稳定性并不总是坏事。增长和演化都是不稳定系统的潜在特性，只有当一个或多个系统库存发生净变化时才会发生。

增长: 增长以多种形式存在，本质上是系统中库存（水平）数量的变化。通常被认为是正向增长，增长是指在给定正常系统结构的情况下，系统数量的变化，即不改变系统行为或其组件之间的相互作用。根据系统的复杂性，存在不同形式的增长。正反馈回路占主导地位所需的唯一条件是系统中存在极小的净增长。

指数增长: 系统中正反馈回路占主导地位的结果是其数量的指数增长。指数增长使系统库存数量在每个时间段内翻倍，无论系统的大小或复杂性如何。这种增长将在系统内持续，直到达到“承载能力”。这种能力是对系统可以维持的自然限制。随着这些限制的满足，负反馈回路往往会占据主导地位。这会减缓增长，甚至会导致系统下降，如果承载能力限制被超过。

然而，资源并非无限。最终，现实世界的系统必须用完用于指数增长的资源，并且可能只在库存翻倍几次之后才会用完。在系统中，指数增长可能很难在只有一到两次迭代中注意到。随着时间段在先前系统状态的差异中增加（即，注意到变化的能力），也将翻倍。

注意：要获得对指数增长真正性质的观念，请参阅《商业动态：复杂世界中的系统思考和建模》一书第 268-272 页的示例和解释，作者：Sterman，2000 年。

S 型增长: 指数增长将持续到负反馈回路（可能以资源限制的形式）减缓该增长。这种指数增长减缓到稳定系统的回归，可以产生常见的“S 型增长”模式。这种模式取决于负反馈回路的响应能力。负反馈回路中的延迟会导致指数增长超过平衡目标，然后产生振荡的图形模式。此外，如果由于负反馈延迟导致系统的承载能力被超过，结果将是系统库存的下降（崩溃）。这种下降通常会持续到系统达到承载能力并重新获得平衡。

系统中的增长可能以标准指数或 S 型模型以外的模式发生。然而，线性增长通常很少见。人们认为是线性的，通常只是系统增长的狭窄视野。如果扩大，这种狭窄的视野往往会变成指数增长。

演化: 当系统的增长改变系统的结构或行为时，将发生不稳定性，即使只是短暂地。系统中的自发性，或者仅仅是释放非优势组件，使得系统发生演化。这种演化是先前系统新一代的创造。系统的演化是由影响系统增长和稳定性的选择过程驱动的。这些选择过程选择不利于系统中的缺点，而不是选择被认为是有利的过程。

观察植物随时间的生长。最终，植物的根系将扩展以满足植物的需求。但是，这个根系并不是以直接的方式生长的。相反，根在各个方向生长，一些根比另一些根发现的营养物质和水分更少。因此，植物自然地选择远离低效的根，而营养丰富的区域中的高效根则繁荣发展。

这个例子说明了植物根系（它本身就是一个子系统）在整个生长过程中的演化过程。演化是系统增长和周期性不稳定性的副产品。当系统经历增长期时，演化选择使系统能够保持生产力。如果没有演化，系统最终将无法与其他系统竞争资源。