軟性變數建模方法：質(系統思考) 量 (系統動力學) 化方法

一、概念模式建構：以質化與系統思考方法建構

我們對社會科學引用文獻索引 (Social Sciences Citation Index, SSCI) 資料庫 的論文作搜尋，以“競爭優勢 (competitive advantage)”當關鍵字搜尋與研究 議題相關的文獻，找到數篇最相關的文章，用來作為系統結構建構與模擬的基 礎。選擇此數篇文章的理由，是他們的研究與我們的研究主題最為接近，而且他 們的研究是高品質的學術期刊文章，用來協助系統動力學探討競爭優勢的行為，

將使我們的研究符合研究方法中對內部結構一致性的要求，他們的論述及文獻，

對我們探討主題的整體樣貌，亦提供了豐富的資訊。

所以，我們的質化過程以 SSCI 學術文獻為資料來源，分析與解釋文獻內容 後，撰寫成論文報告，與 Strauss 及 Corbin (1997) 中提及的質化研究組成因 素相符，而且拿 IBM 個案資料，作為系統動力學數值設定的依據，整個研究過程 皆依據質化研究的精神在執行。質化過程說明整理在第二章。第四章說明建構系 統動力學模型時，我們會將模型中因果關係所引用的文獻出處詳細載明，我們在 以上的質化研究過程中，不斷詳細重讀引用文獻的每一行，確認所有重要變數的 關係都找到後才結束。最後，我們把找出的所有重要變數之間的關係做一個總整 理，把找出的所有影響方向與線段連結在一起，以系統思考的觀點 (Senge, 1990) 為基礎不斷重畫，找出一種畫法最能簡明的表達整個系統樣貌，結果即是我們於 第四章分析時所描繪的標竿企業的系統思考環路圖。

本研究最重要的目的在找出能解釋研究問題的系統樣貌，討論系統背後隱藏 的結構，在研究中以大圖象 (或概念模式) 稱之。我們首先以質化的方法，從與 研究主題最相關的文章抽取並建立出系統思考式的概念模式，研究中的應變變數 或我們研究所欲觀察的指標是競爭優勢的變化情形。以質化方法建立系統思考式 的概念模式，必須找出具因果回饋環路的概念結構，此結構是由研究範疇內重要

的變數及變數間的關係所組成，藉由這些環路所表徵的結構，我們將可預測競爭 優勢的變化方式，例如增強環路的發現，將會令競爭優勢不是愈好就是愈壞，調 節環路的發現則會使競爭優勢與整體結構的目標作趨近。

前提 1：假如存在增強環路，這些環路將使競爭優勢不是愈好即是愈差。

前提 2：假如存在調節環路，這些環路將使競爭優勢朝向系統的目標去趨近。

我們以質化方法建立概念模式，最主要在確認變數的定義及關係皆有根據，

兩個變數之間正向或負向的關係，這個正或負的符號是依據下列數學式的概念去 定義：

y 0

x y

x

+ ∂

⎯⎯→ ⇒ >

∂

假如我們標示 x 變數對 y 變數是正的關係，我們定義 y 對 x 的微分是正的。

相反地，一個負的符號表示微分是負的。換句話說，我們使用正的符號來表示，

一個變數的數化，將導致另一個變數的同方向變化，即兩者一起增加或一起減 少；而負的符號表示，一個變數的增加 (或減少)，將導致另一個變數的減少 (或 增加)。

系統思考定義當一些變數形成封閉環路，且之間正向關係的總數為偶數，此 環路稱為增強環路，圖中以 R 表示，若為奇數，則是調節環路，圖中以 B 表示。

每一個環路給定一個號碼作區別。增強環路具有兩種效果，它會讓這個環路內變 數的行為變得愈大或愈小。調節環路本身存在一個目標，變數行為將會向這個目 標趨近，我們將在接下來的章節詳細描述與研究主題相關的環路特性。

二、系統動力學模型建構與政策實驗

我們的研究後半部分是採取實驗室實驗 (Nachmias and Nachmias, 1996) 的方式，以系統的觀點去推論造成實際行為的背後系統樣貌，藉由發展出的概念 模式與數學模型去與實際行為作參照，觀察其是否能合理的說明實際行為演變的 過程，並能產生更多的洞見。因本研究採用系統觀點內含回饋概念的研究切入，

與統計研究採用的因果關係發現不相同，故本研究的量化過程是採用系統動力學 方法中，建立數學模型並模擬的方式 (Sterman, 2000, p.102-103)，把質化的 論述轉成量化行為的演變過程，將很難在實際社會中整體觀察的變數互相影響現 象，於電腦的模型中呈現出來，並將模型的模擬行為與系統中的實際行為做驗證 (Sterman, 2000, p.103)，去觀察我們的數學模型與 SSCI 文中對公司行為的描 述之間的異同。

(一)研究競爭優勢需要系統動力學的理由

系統動力學 (Forrester, 1961) 提供了一套模擬的方法，模擬互有關係的 變數的衍化行為，是洞悉行為隨時間變化之緣由的理想方法，非常適於展現決策 制定與變化過程，並被證明在測試總體社會的理論時相當有用 (Jacobsen, Bronson and Vekstein, 1990)。Sastry (1997) 並提出四個系統動力學與其他 正規模擬方法間不同之處 (Guetzkow, 1962)：具回饋過程、清楚的展現決策制 定之行為 (Morecroft, 1983, 1985; Sterman, 1994)、區別積率量之間的差異 及幾乎是連續時間的模擬過程。系統動力學強調回饋的過程或環狀的因果關係，

認為變數與變數間會互相影響及連動 (Richardson, 1991)，並可被用來研究時 間滯延的效果 (Sastry, 1997)。以系統動力學建構出的數學量化模型，可模擬 我們在概念模式中獲得的假設或發現，並觀察此發現是否符合數學邏輯運算的結 果。我們甚至可以在數學模型中，實驗先前學者提出的政策或策略是否真能改善 公司的績效，以及其改善的幅度是否真可如其預期。Sterman (1994) 建議以電 腦運算去確認我們欲參照的系統動態之數學邏輯上的正確性，這種系統動態可能 是由數個同時互動的假設所組成的現象。因此，我們的下一個目標是使用電腦模 擬技術，去確認這由許多假設構成的動態系統的數學邏輯正確性，藉此驗證我們 從編碼過程中得到的模式是否真的與實際情況吻合。

根據這個系統動力學模型及其相關的假設，我們將可了解公司行為的變化過 程及原因，從中發掘出影響公司行為變化過程的結構性理由，並據此作出更好的 改善公司行為之建議以強化對公司行為的了解。

系統動力學的動態模擬也可以產生更多的洞見-是只有質化方法 (或系統思 考) 所不能及的。Sterman (1985, p.118) 在建構科學革命模式時，使用 Kuhn 的理論建模. 結果反映出模式行為主要受其內生結構的影響，因此可使用系統動 力學模式來檢測理論。Wittenberg (1992, p.23) 亦認為模式的結構主要從理論 中抽取出來，模式欲重現的行為及參考模式 (reference mode) 亦來自理論的因 果論述，Wittenberg 只強調衡量模式是否可模擬出 Kuhnian 典範改變的現象。

Wittenberg (1992) 的研究主要是認為 Sterman (1985) 的研究因為略去

Kuhnian 典範理論的若干部分，而只能稱為是科學革命，而不能代表 Kuhnian 典 範改變的理論內涵，因此依 Sterman 的論述補充 Sterman 省略的部分重新建構出 Kuhnian 典範改變理論的模式。Sterman 及 Wittenberg 皆相信質化作品欠缺運作 (Operational) 的概念，而系統動力學可以補強質化研究欠缺的這個部分，利用 系統動力學仿真實世界運作的特性，可以將質化研究中的變數與因果關係納入系 統動力學模式中進行討論，以瞭解整體系統行為的成因，及系統中變數間互動的 過程。

Lane (1991, p.69, c.2, r.2-17; Ford and Sterman, 1998) 強調系統動

力學是聯結並呈現團隊成員想法的便利工具，因為軟性議題很難清楚定義其關鍵 對象、問題的結構性低且不同的人對同一議題有不同的描述方式，我們能利用系 統動力學含容不同意見的能力，以處理軟性議題，當不同學者對同一變數或同一 議題有不同的觀點時，我們可以利用系統動力學建構之模擬模型作為政策實驗的 平台，用來理性的討論及實驗不同學者的想法及不同的情境條件下，合理的處置 對策為何。因此動態模型比質化模式優異處至少有五：

1. 釐清人們心智模式中經驗法則的謬誤 (只知其然不知其所以然)

以量化的方式，實際圖示出行為演變的過程，直接從流的概念，以數學邏輯 的方式來解析系統結構，與描述系統現象，可量化變數並觀察其行為衍化過程。

是處理經驗法則 (只知其然不知其所以然)、混亂的 (muddled) 公式設定及錯誤 的結構時的良好對策，這些都是建模者在釐清人們對系統的心智模式認知時常犯 的錯誤。

2.能壓縮時間模擬 (很快速的模擬出長期的行為)

3.量化常會為構成問題的結構或其動態帶來重要的洞見 (Sterman, 2002, p.

522-523)

量化常會為構成問題的結構或其動態帶來重要的洞見，通常，一個建模專案 的最大效益是幫助客戶發現軟性變數的重要性，並開始進行衡量的動作。

(Sterman, 2002, p. 522-523)

4. Homer and Oliva (2001) 認為系統動力學的價值，在指出那些資訊是重要，

能幫助推論出更肯定的結論 5.作為理性討論的場所及工具

Lane (1991, p.69, c.2, r.2-17; Ford and Sterman, 1998) 認為系統動 力學可以作為將所有團隊成員的想法攤出來的工具。因為軟性變數 (議題) 很難 去定義它的研究對象，低結構性問題會被不同的人佐以不同的描述，我們可以使 用系統動力學聯結不同意見的能力，去處理軟性變數，當不同的學者對相同的變 數或議題有不同的看法時，我們使用系統動力學建構出來的模型，可以作為理性 討論的實驗室，去測試不同的情境版本或不同的學者見解，並分析模擬的結果。

亦即我們可以將贊成與反對雙方的意見，都納進模型中進行模擬，或許是不同情 境的模擬，不同的系統結構之認知，或不同的變數數值之設定等，用來發現系統 底層(可進行模擬及結果回饋)的動態結構，並使贊成與反對雙方都認同此結構。