超圖解系統思考

名人推薦：聯合推薦
毛治國 前行政院院長
苑舉正 國立台灣大學哲學系教授
葉匡時 前交通部部長、陽明山未來學社理事長
詹文男 數位轉型學院院長
楊朝仲 逢甲大學水利工程及資源保育學系副教授

1-1 什麼叫系統

「系統」（System）是外來語源自於古希臘文：σύστημα（systēma）並轉譯為英語：system，再轉為日本漢字「系統」，最後成為今天的中文名詞。

在古希臘哲學家柏拉圖眼中系統就是總體，放在一起的東西。

著名的現代系統科學家那波普德（Anatol Rapoport, 1911-2007）說：「一個系統是世界的一部份，儘管內外發生變化，但它仍能保持其獨立性。」

號稱21 世紀的「新字典」維基百科，如此定義系統：系統是相互作用、相互依賴的許多個體所組成的複雜性整體。

相互作用、相互依賴的個體所組成的複雜性整體稱為系統。例如化學系統、物理系統、社會系統、經濟系統、生態系統、傳染系統；心理系統、公司系統、產品系統等等。

1-2 兩大系統，物理與事理

大自然中物與物的關係稱為物理系統；世界上人、事、物三者關係稱為事理系統。蘋果落地是物理系統，公司倒閉是事理系統。

關於事理的學問，直到今天仍然懵懵懂懂，為什麼有繁榮又有蕭條？為什麼滙市牽動股市，股市牽動政事？為什麼GDP 增長率十年河東，十年河西？為什麼今日張氏公司稱雄，明日李氏企業主霸？有關事理的學問是破碎的，目前沒有一家學說可以走南闖北，走遍天下。針對這些難題系統思考大有作為，這就是本書的目的。

物理與事理難以比較。事理指涉人與社會的文明關係，而人類的歷史尤其文明史的時間尺度無法與自然史相比。無法推論物理日益精密事理必然跟進。

地球上的生命大約起源於6 至25 億年之前。人類文明史頂多只有6、7千年，但事理系統因為有人的因素，遠比物理系統複雜得多。大約400 年前牛頓解決了蘋果為什麼落地的物理難題，今天誰能寫出一個公式說明公司的倒閉？

登陸月球的物理系統問題50 多年前就解決了，美國阿波羅11 號1969 年7 月就成功登陸月球。請問50 年後人類能解決貧富差距的事理問題嗎？

1-3 局部與整體

整體的觀點是我們理解系統的起點，瞎子摸象的故事揭穿了常見的錯誤，以偏概全永遠得不到真相。

亞里斯多德大約在2370 年前編寫形而上學時說「整體不是其部分的總和」。意思是整體與組成它的部分之間有關，但不是一個簡單的相加。

就整體功能而言現代系統科學家認為，整體與部分有三種關係：整體大於部分之和，整體等於部分之和，整體小於部分之和，這取決於整體與部分之間作用過程：當各部分以合理（有序）的結構形成整體時，整體就具有全新的功能，整體的功能就會大於各個部分功能之和。而當部分以欠佳（無序）的結構形成整體時，就會損害整體功能的發揮，整體的功能就會小於各個部分功能之和。

我們忽視，整體大於局部之和。手有「拿東西」的功能，腳有「走路」的功能，手加腳的整體功能絕不僅是「拿著東西走路」，而具有兩個局部所沒有的新功能，比如：「駕馭」騎腳踏車、開飛機。

我們也常常為整體小於部分之和而苦惱，為什麼隊員個個優秀，但球隊比賽屢戰屢敗。

1.3.1　永遠不要忘記
既要觀察系統的整體也要觀察組成系統的局部/ 個體，二者有關聯但又不同。《紅樓夢》第一回中說《石頭記》的緣起，詩云：

滿紙荒唐言，一把心酸淚；都云作者癡，誰解其中味？

這幾乎是所有《紅樓夢》讀者的心情寫照，就故事的局部而言，紅樓夢何不荒唐，但讀完掩卷無不淚灑滿襟，荒唐加在一起何以等於悲傷。
再如，韓愈有詩，云：

天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無。

雨後遙望草坪，其所見為總體；由遠而近看到的卻是草之許多個體，草為泥所染已無綠茵。

關於整體性認知，可以說是所有生物「生而有之」的直覺。以人而論，一個呱呱墜地的嬰兒，不用幾個月的時間就可以從整體上認知其生母，無須具備有關媽媽的眼、耳、鼻等等個別之知識。一頭從母胎落地的小牛在眾多的牛群中很快找到媽媽。

1-4 一個不可不知的概念「湧現」

湧現（mergence）也有人譯為突現，是一種常見而被忽視的現象，當許多小實體交互作用後產生了大實體，而這個大實體展現了組成它的小實體所不具有的特性，這種現象稱為湧現；例如空氣中的分子，它們做著雜亂無章的熱運動，它們的路徑和方向隨機，如果把這些分子收集到一個容器內，那麼容器內的分子便出現溫度的現象以及衍生溫度和容器體積的關係，這便是湧現。再如，球隊隊員各有本事也各有打算，但他們組成的球隊呈現出統一的榮譽感，這也是湧現。

2000 年牛津大學出版霍蘭（John H.Holland）的《湧現：從混沌到有序》，在這本有影響的著作中，作者介紹了自然、生物、社會、工程中的各種湧現，使讀者大開眼界。

關於湧現，另一個例子就是螞蟻覓食，單個的螞蟻由於體形弱小，視力有限只能看到鄰近的景物。然而，當大量的螞蟻共同協作的時候，牠們透過相互傳遞資訊，很快實現分工，更是奇蹟般的發現搬運食物回巢的最佳路線，這在這個過程中不到任何蟻王或者蟻后的發號施令，所有的湧現行為全部是這群螞蟻局部相互作用的自組織結果。

1-1 什麼叫系統

「系統」（System）是外來語源自於古希臘文：σύστημα（systēma）並轉譯為英語：system，再轉為日本漢字「系統」，最後成為今天的中文名詞。

在古希臘哲學家柏拉圖眼中系統就是總體，放在一起的東西。

著名的現代系統科學家那波普德（Anatol Rapoport, 1911-2007）說：「一個系統是世界的一部份，儘管內外發生變化，但它仍能保持其獨立性。」

號稱21 世紀的「新字典」維基百科，如此定義系統：系統是相互作用、相互依賴的許多個體所組成的複雜性整體。

相互作用、相互依賴的個體所組成的複雜性整體稱為...

理解世界的系統性思考框架

人們習慣藉助框架來思考問題與認識世界，系統動力學是一套根據因果回饋循環概念來理解世界的系統性思考框架。本書作者陶在樸先生長期深入系統動力學研究，在書中以大量的圖解以及各種面向的不同應用例證，介紹這套理論的實用價值。對於關心系統思考的知識工作者來說，這是一本值得推薦的好書。

前行政院院長、交通大學退休榮譽教授
毛治國


解釋過去、明白現在、預測未來的關鍵

我有幸於20多年前與《超圖解系統思考》作者共事，當時我尊稱他為「陶老」。
陶老年紀比我大不少，咱們算是「忘年之交」。他為人和藹，行事縝密，讓我印象最深刻的地方是，他善於收集資料，而且胃口極大，印象中，他好像對什麼都有興趣；當時我就暗自佩服不已。
我覺得，對什麼都有興趣，對什麼都看得懂，這才是學者應當有的才能。因此陶老在我心目中，一直是個典範人物。
現在我明白了，系統思考是陶老的研究主題，但更重要的是，他將系統思考已經內化成為他認知中的一部分。
系統是很重要的哲學概念，最早從亞里斯多德開始提出，認為系統是我們理解世界的主要途徑。
我們人的經驗有限，無論是嗅覺、味覺、觸覺、聽覺、視覺，都有限制，但是我們的思考卻是無限的。這個有限的經驗與無限的思考結合在一起，就讓我們發現，系統思考是理解外在世界的最佳途徑。
我們把所有紛雜的經驗集結在一起，進行分類、分析、整理、區別異同，然後我們會從這些結果認知，某些現象與其他現象的發生之間有因果關係，而從整體掌握這些關係，就憑藉系統思考。
因此，系統思考是我們認知外在世界的主要途徑。
這聽起來很神奇，但用起來很自然，所以本書中的系統思考所牽涉到的主題五花八門，異常豐富。
本書這個特性，說明陶老依靠系統思考，對於任何現象很自然地加以分析與整理，然後提出適當的解釋與看法，所謂一通百通，就是這個道理。
我們只要找出現象與現象之間的因果關係，無論是回饋，還是迴路，都說明這些看似紛雜的現象，都發生在系統思考之中。
在閱讀本書的過程中，我感到在世間迷惑我的各種事物裡，若是我企圖為了自己解惑，為了自己除魅，系統思考可以在經驗的基礎上，為我解釋這個現象過去如何發生，現在表現如何，未來會有什麼改變。
這個能夠解釋過去，明白現在，預測未來的關鍵，正是系統思考偉大之處！
我很愉快地閱讀本書，也很高興這本書能夠以簡單明瞭的圖解方式說明系統思考的重要與偉大。
我鄭重的向國人推薦本書！

國立臺灣大學哲學系教授
苑舉正


跨越見樹不見林的思考模式

陶在樸教授這本書是一本奇書，奇在幾個方面。第一，主題很嚴肅，但讀起來很輕鬆，並不需要什麼高深的學術基礎才能讀得懂。第二，該書用了大量的圖表來解釋說明系統模型，有點像是捉著讀者的手，一步一步地教導讀者如何製作系統模型圖，非常實用。第三，該書也介紹了系統分析的重要應用軟體VENSIM，可以把時下流行的大數據、AI納入模型，對公共政策分析、企業經營管理有很大的助力。第四，作者學識淵博，書中所舉的案例涉及物理、化學、生物、藝術、文學等等多方領域，讀起來令人驚艷。
人類很早就有系統思考的能力，我國傳統成語「見樹不見林」、孟子說的「牽一髮而動全身」都是反映系統思考的智慧語言。希臘哲人伯拉圖在《共和國》講了個洞穴寓言，如果在洞穴裡的人不能瞭解光影的來源，將永遠侷限在光影的世界裡看現象，而無法理解真相，其實也是一種系統思考。「見樹不見林」是一種「全局觀」，提醒我們不能只看到細微末節而忽略了整體現象。「牽一髮而動全身」則是系統的另一個重要要素，一個系統裡面有很多組合元素，這些組合元素彼此都有牽連關係，這個牽連關係可能是正相關也可能是負相關，也就是書中所說的增強因素或調節因素。當然，真實世界裡更可能的是非線性的因果關係。本書一開始所講的「局部」與「整體」就是要闡明這個道理。
系統思考簡單來說就是要能夠有「整體觀」與「局部觀」，要能夠跳出既有的侷限分析理解因果現象，也要能夠理解一個系統內各個組成元素之間的牽連關係，然後才有可能依照我們所期待的方向來改變現象。這個道理講起來很容易，但要有方法有步驟地去實踐這個道理，卻非同小可，並不是簡單說說就可做到。這本書提供了基本的理論與方法架構，然後用了非常多的實例來闡述理論與方法。
西方學術研究最值得我們學習的是嚴謹的分析方法，如果，我們只有系統思考的觀念，卻沒有具體的分析方法，那就很難推廣系統思考方法，也很難擴大系統思考的影響力。集系統思考學問之大成，對管理思潮有重大影響的彼得．聖吉在第五項修練這本管理經典中，提出系統思考的理論並提供系統思考的基模，以及常人思考容易犯下的直覺錯誤。彼得．聖吉是使得系統思考得以廣泛運用最重要的學者，但是，他所舉的案例以企業經營為主，對於大自然現象或公共政策領域方面相對談的比較少，當然更不可能有台灣的案例。本書用系統思考模型繪出彼得．聖吉所提出的八項基模以及十一條反直覺的法則，並佐以大量的生活周遭的鮮活例子，以及台灣發生的公共政策案例，十分實用。建議讀者要把這幾個基模以及反直覺的十一律做為學習系統思考的基礎，如能反覆練習，將可大大提升讀者的系統分析能力。當然，讀者要知道，系統思考是一種方法，徒有方法而對事物的背景或基礎不夠理解的話，那就很難繪出周延的系統分析圖，掛一漏萬的現象必然會發生。例如，如果你對企業的生產、銷售、財務、服務的基本循環都不清楚，那如何繪的出企業經營銷售的系統思考分析圖呢？我們不可能對每個領域的知識都熟悉，因此，團隊合作、群策群力就非常關鍵。第五項修練一書對這方面也著墨很多，建議讀者在研習這本書時，也可以回頭讀讀第五項修練，可以強化系統思考的理論認知。
無論是在學學生或在社會上工作的人士，如果您想對事理有更透晰的理解與答案，這本書是本非常好的工具書。感謝陶教授寫出這麼一本奇書。

陽明山未來學社理事長
中華大學講座教授
政治大學科技管理與智慧財產研究所退休教授
葉匡時


為決策者繪出指引方向的地圖

從事產業分析三十餘年，過程中不斷在複雜的總體環境中分析趨勢，尋找脈絡，協助政府及企業解題與找答案。但要在錯綜複雜的形勢中發現真相並不容易，更別提抽絲剝繭研提解決方案，那更是難上加難。
而經過多年的產業研究洗禮，筆者深刻體會到趨勢的分析需要有整體觀，既能見樹又能見林，而因產業問題常是許多因素互相糾葛產生之結果，也必須要有系統的概念，了解系統內各次系統的交互作用，能分辨何者為因，何者是果，才能對症下藥，提供決策者正確的方向指引。舉例而言，許多人常下斷語說台灣中小企業所以積弱不振主要是因為研究發展投入過少，但深入思考，中小企業因規模小，研究發展投入本來就少，這是果而非因。若無法釐清因果關係，就很難提出正確的對策。
事實上，不僅產業分析工作需要進行系統思考，所有的行業功能任務都需要這樣的基礎能力。例如：政府官員探索未來制訂各項政策、企業家觀察外在形勢研擬經營策略、農夫掌握環境解決栽種問題、上班族配合公司資源擬定年度計畫、一般家庭努力生計解決生活問題，學生預先規劃讀書學習計畫，都需要有系統思考的能力，謂之為國民基本素養都不為過。
但要如何訓練及培養才能提升系統思考能力呢？讀者手中的這本《超圖解系統思考》提供了一個好的開始。本書從系統概念開始介紹，之後循序漸進的說明系統分析的基本工具、大師彼得聖吉的系統基模，讀者對前述知識有了基本的了解之後，作者再接著探討系統思考的量化方法、系統行為的模擬方法，以及系統基模的應用指南，最後再舉出一些實際應用案例讓讀者更能掌握理論的實務運用。
本書的特色不僅在於深入淺出，大量的圖解更有助於讀者的消化吸收，許多正在身邊發生的案例也被運用來解說，更有用的是作者還在文中介紹應用軟體的使用，讓知識不僅止於書本，還可以讓讀者實際操作運用。對於想了解系統思考的前世與今生，以及希望提升系統思考能力的讀者，此書應是很好的入門。
此外，更值得一提的是，作者陶教授治學嚴謹，雖年逾八旬，但篤學不倦，除了在系統動力學研究、教學及推廣外，也關心時事，每多評論文章，擲地有聲，令人感佩。讀者除了可學習書中的知識外，作者的研究精神與典範也值得我們終身效法與學習！

現任數位轉型學院共同創辦人暨院長、臺大商學研究所兼任教授
詹文男　

理解世界的系統性思考框架

人們習慣藉助框架來思考問題與認識世界，系統動力學是一套根據因果回饋循環概念來理解世界的系統性思考框架。本書作者陶在樸先生長期深入系統動力學研究，在書中以大量的圖解以及各種面向的不同應用例證，介紹這套理論的實用價值。對於關心系統思考的知識工作者來說，這是一本值得推薦的好書。

前行政院院長、交通大學退休榮譽教授
毛治國


解釋過去、明白現在、預測未來的關鍵

我有幸於20多年前與《超圖解系統思考》作者共事，當時我尊稱他為「陶老」。
陶老年紀比我大不少，咱們算是「忘年之交...

作者序

「系統思考」這個題目既老又新，所謂老，已有超過半個世紀的歷史，所謂新，在網絡時代，它將是大數據、演算法或AI 的一個新的應用大方向。但是很遺憾無論是紙本或網路的參考文獻滿足不了這種潛在發展需求。以往系統思考只是「系統動力學」的附篇，鮮少專著論述。
本書企圖兩個目的，一，承上，希望書的內容能反映過去30 年各種研究文獻的基本面貌；二，啟下，希望本書的問世有助於年輕學者的創意激發並出現1990 年代「系統思考」論著的新熱潮。
本書在張毓芬小姐創導下大異其趣，圖文並茂生動新鮮，既有整套的原理說明，更有破除傳統直覺的因果分析大圖解，諸如破除城市塞車夢魘，解讀台灣能源煤炭上癮的奇怪現象等等凡數十實用案例。此外還可以親自動手進行有多重價值的，「政策實驗」，諸如台灣南投縣集集小鎮的人口復興模擬，北美山貓和野兔生死大戰的生物震蕩，還有你想不到的電影大片《亂世佳人》中男女主角白瑞德和郝思嘉的「愛與不愛」的振盪模擬，凡此約二十例實用模型。
本書首先適用於商務和企業管理工作者，書內計七種標準的彼得聖吉的「系統思考基模」，凡十餘例實際應用之分析方案。事務或公務機關工作者也非常適合擁有本書，書內約十餘例「事理」管理的真實個案。當然更宜於學校教學和研究的師生。其實也非常適合追求思考方法，追究為什麼的老少朋友。
我已年過八旬，前四十年熱衷於「岩體力學」，後四十年投入「系統動力學」的教學，研究和推廣。後半生也兼事：時事評論和媒體傳播的研究每見於台港報紙和刊物，很多人因此趣稱我為「雜家」應該也是事實，當然更多人稱我為「專家」，其實雜家也好，專家也吧，我始終信奉俄羅斯偉大的生物學家巴甫洛夫的教導「科學需要你們整個生命，如果有兩次也不為過。」到了我今天這個年齡，我可以負責任的向各位讀友，尤其是年輕的朋友報告，我認真的做到把整個生命獻給科學！我多麼希望有巴甫洛夫說的「第二次科學生命」！

陶在樸 謹識
2022/5/1

作者序

「系統思考」這個題目既老又新，所謂老，已有超過半個世紀的歷史，所謂新，在網絡時代，它將是大數據、演算法或AI 的一個新的應用大方向。但是很遺憾無論是紙本或網路的參考文獻滿足不了這種潛在發展需求。以往系統思考只是「系統動力學」的附篇，鮮少專著論述。
本書企圖兩個目的，一，承上，希望書的內容能反映過去30 年各種研究文獻的基本面貌；二，啟下，希望本書的問世有助於年輕學者的創意激發並出現1990 年代「系統思考」論著的新熱潮。
本書在張毓芬小姐創導下大異其趣，圖文並茂生動新鮮，既有整套的...

推薦序
作者序
Chapter 1 系統概念
1-1 什麼叫系統
1-2 兩大系統，物理與事理
1-3 局部與整體
1-4 一個不可不知的概念「湧現」
Chapter 2 系統分析的基本工具—因果回饋環
2-1 因果回饋環的基本概念
2-2 多元素回饋環的正負性判斷
2-3 兩類因果回饋迴路的系統行為
2-4 遲延與振盪
2-5 因果回饋環分析常見的錯誤
2-6 因果回饋環諸例
Chapter 3 彼得聖吉的系統基模
3-1 系統思考的由來
3-2 表象和冰山
3-3 系統思考的基本原則
3-4 系統的行為模式與系統狀態
3-5 思維觀念與蘭州拉麵
3-6 第五項修練，彼得聖吉系統思考的基本模式
3-7 系統思考基模範本
3-8 應用軟體VENSIM 的使用
Chapter 4 系統思考的量化方法
4-1 系統思考如何量化
4-2 浴缸模型
4-3 什麼是存量
4-4 入門模型
4-5 量化的功能
4-6 南投集集鎮人口討論
Chapter 5 常見系統行為的模擬方法
5-1 分類模擬
5-2 尋求目標的模型
5-3 增強回饋的指數成長
5-4 S 型增長結構
5-5 振盪結構
5-6 過載與崩潰，鹿群是怎樣消失的
Chapter 6 系統基模的應用指南
6-1 本體與同構
6-2 管理界最常見和最有用的系統基模是哪些
6-3 系統基模的卡片和模板
6-4 系統基模與社會網絡分析
6-5 彼得聖吉系統基模的定量模型
Chapter 7 系統思考諸案例
7-1 彼得聖吉的11 律
7-2 傳統思維與系統思考比較，軌道和麵糰
7-3 什麼叫成功？手術成功但患者死亡的故事
7-4 對稱實驗室的另類方法
7-5 若干小案例
7-6 一個實例MGI 公司
7-7 COVID-19 新冠肺炎世紀大流行

推薦序
作者序
Chapter 1 系統概念
1-1 什麼叫系統
1-2 兩大系統，物理與事理
1-3 局部與整體
1-4 一個不可不知的概念「湧現」
Chapter 2 系統分析的基本工具—因果回饋環
2-1 因果回饋環的基本概念
2-2 多元素回饋環的正負性判斷
2-3 兩類因果回饋迴路的系統行為
2-4 遲延與振盪
2-5 因果回饋環分析常見的錯誤
2-6 因果回饋環諸例
Chapter 3 彼得聖吉的系統基模
3-1 系統思考的由來
3-2 表象和冰山
3-3 系統思考的基本原則
3-4 系統的行為模式與系統狀態
3-5 思維觀念與蘭州拉麵
3-6 第五項修練，彼得聖吉系統思考的...