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第二章 文獻探討

2.4 系統動態學(System Dynamics)方法論

2.4.1 系統的定義

當烏雲密佈、天色昏暗時,經由過往經驗便可推知即將下雨了。同時 也知道當暴風雨過後,地面的流水將滲入幾公里外的地下水中。這一切的 事件雖有時空的差距,但事實上卻習習相關,且每次運行的模式皆相同,

每個環節都相互影響,這些影響通常是隱匿不易被察覺的。惟有對整體而 不是對任何單獨部份深入的加以思考,方可瞭解暴風雨的「系統」(Senge,

郭進隆譯,1994)。

系統一詞,源於希臘文「Sỷstẻma」,原意是「放在一起」,拉丁文為

「systema」24。Webster 大辭典的定義為:「系統是由彼此相互關連的事物 形成的單位,或是形成整體的有機組合的事物的集合。或是一群個體彼此 間以相互影響的力量所形成的群體稱之,例如萬有引力系統」25

系統的定義,不同的學者提出不同的見解,例如:「指相互作用、相互 依靠、相互影響的所有事物,依循著某種規律結合的總稱」(Gorden,

1978);或是:「各次要的組成部分彼此間存在相關連的互動,以維持整體 的存在,並使整體的功能得以發揮,謂之系統」(O’Connor & McDermott,

1997),例如汽車的引擎系統,傳動系統。

學者對於「系統(Systems)」的研究,始自 1950 年代奧地利學者 Ludwig Von Bertalanffy 所發展出來對於一般系統(General Systems)的研究(Ruben

& Kim,1975)。

Bertalanffy 認為組織內的系統存在有機結構、組織機制的複雜性,以及 複雜組織裡相互的動態影響,也包含回饋訊息(Bertalanffy,1956),如圖 2-2 所示。

Receptor Control

apparatus Effector

Stimulus message message response

Feedback

圖2-2. Bertalanffy 的一般系統與系統回饋圖

(資料來源:Bertalanffy, L. V. (1956), General Systems Theory, General Systems Yearbook, V. 1., Society for General Systems Research.)

德國社會學家 Nikolas Luhmann(1927-1998)以社會學的觀點,提出社 會系統的觀察:

z 系統在分類上,大致可分為靜態系統和動態系統。

z 靜態系統指的是不具備時變性(狀態變數不隨時間改變)的系統。

24參閱:Webster online dictionary.

25參閱:Webster online dictionary:

z 具備時變性(狀態變數隨時間改變)的系統,則稱為動態系統,例 如:森林或湖泊的生態系統,其中各種動植物的族群大小會隨時間 而改變;企業的物料管理系統,其存貨量會隨時間而改變等,都可 稱為動態系統。而系統分析的主要目的,即在於找出系統的「行 為」,亦即系統變數的解(吳定芳,2002)。

始自 Bertalanffy 即強調系統的複雜性為研究系統最重要的項目之一,

不同科學領域皆須處理系統的複雜性(Lepschy & Viaro,1992)。要明白系 統的架構及其組成份子間相互的影響方式,以數學模型進行定量分析

(Quantitative analysis approach)(例如史丹福大學 Louis Padulo 教授的研 究(Padulo & Arbib, 1974)),或是定性的概念性系統描述(Qualitative approach)為近年來用以描述系統的兩大方法,例如 Bertalanffy 提出的定 義26:如果群體 S 至少包含兩個不同的個體或組成份子,而且該不同組成份 子以一定的方式相互聯繫,則 S 成為一個系統,S 中包含的組成份子為該系 統的元素。

由於系統與環境間存在複雜的關係,依其交互作用可將系統概分為:

「開放性系統」與「封閉性系統」,,用以說明系統和環境間的互動

(Bertallanffy,1968)。開放性系統是指系統和環境間並不是一種孤立的關 係,而是具有交互關係。而封閉性系統則是一個自我維持(self-contained)

的系統,系統和環境間並沒有任何的互動,亦即系統完全孤立於環境中。

一般觀察系統的複雜性,可以區分為「細節複雜(Complexity of Detail)」

與「動態複雜(Dynamic Complexity)」(O’Connor & McDermott, 1997)。

系統具備以下之特性(O’Connor & McDermott, 1997):各組成部分彼 此相關連,形成整體的功能,假使增、減其中任何組成部分則整體將產生 變化。而且各組成份子間的排列方式影響系統的結構,整體系統的行為由 系統的結構決定之,結構改變則系統行為將改變。

以整體的「系統觀」觀之,系統具備以下的特性(陶在樸,2003):

9 個體與總體的觀點:觀察與認知事物的變化,假使著力於分析系統 中的個體元素變化及個體元素間的相互關係,為系統之個體論

(Analytic Approach);假使著力於觀察系統的整體態樣及整體的結 構,為系統之整體論(Holistic Approach)。以數學模型表達系統,

則歐基里德原理定義之:「整體為所有個體之總和」為數學基本的 命題。然而從系統為有機體的角度觀之,系統通常大於其組成個體

http://www.m-w.com/cgi-bin/dictionary?book=Dictionary&va=system&x=11&y=13

26引自:陶在樸(2003),系統動態學:直擊第五項修練奧秘,五南圖書出版公司。

之總和,例如自然界之有機生命體27

9 描述性與規範性:描述性的表達,著重於描述系統的「過程

(How)」,而規範性表達是指研究系統的「目的、為何(What for)」。 系統研究是該從過程的描述?或致力於系統目的的研究,因其分析 目的不同而存在差異。

9 因果互變性:就動態性的系統變化觀之,各組成份子彼此相互影響 的因果互動,常隨中分析的方式、分析的目的不同而因果地位互 換。系統以某種觀察時的因,於另一面向分析時成為果。因果關係 成為彼此回饋的動態關係,對整體系統發展,會產生積極或抑制的 結果。

9 方向性與吸引子之目的觀:凡系統皆具有目的—方向性。此方向性 的意涵,是指系統最後的穩定狀態。