四步驟,用系統(tǒng)思維分析復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(一)

這個(gè)世界有些系統(tǒng)是由人類構(gòu)建的,比如手機(jī)APP,國(guó)家的金融系統(tǒng),半導(dǎo)體設(shè)備,春運(yùn)高鐵調(diào)度系統(tǒng)等,有些是經(jīng)過(guò)社會(huì)發(fā)展或自然演化而形成的,比如大腦的結(jié)構(gòu),黑猩猩的部落種群系統(tǒng)等,倘若沒(méi)有一套分析它們的的原則,方法和工具,普通人認(rèn)識(shí)世界是非常粗糙和混沌的,專業(yè)人士正是由于掌握了系統(tǒng)方法論而更能夠觸摸到世界的本質(zhì)。
本文為系列文章,分別從三個(gè)主題展開(kāi)論述:
- 什么是系統(tǒng)和系統(tǒng)思維;
- 從形式和功能之間的映射關(guān)系來(lái)分析系統(tǒng)架構(gòu);
- 如何創(chuàng)建良好的的系統(tǒng)。
由淺入深的把這個(gè)話題說(shuō)個(gè)透!保證比96.68%的大學(xué)老師講的更清楚哈~
一、系統(tǒng)和系統(tǒng)思維
系統(tǒng)定義:
系統(tǒng)是由一組實(shí)體和這些實(shí)體之間的關(guān)系所構(gòu)成的集合,其功能要大于這些實(shí)體各自的功能之和。
這個(gè)定義體現(xiàn)了兩個(gè)重點(diǎn):
- 系統(tǒng)是由相互作用的或相互聯(lián)系的實(shí)體所構(gòu)成的。(實(shí)體,也可稱部件,用來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)小模塊)
- 實(shí)體之間發(fā)生相互作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)新的功能,新的功能不同于那些單個(gè)實(shí)體所具備的功能。
根據(jù)重點(diǎn)1,我們可以確定A,如果某物是一個(gè)連貫的整體,那它就不是系統(tǒng)。比如一塊磚(宏觀層面上),因?yàn)樗话瑢?shí)體,但一面墻卻可以構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),因?yàn)樗瑢?shí)體(許多磚塊和砂漿)以及關(guān)系(負(fù)載,粘合以及幾何關(guān)系)。B,有實(shí)體但實(shí)體之間無(wú)關(guān)系也不構(gòu)成系統(tǒng),例如西湖的水和印度的一對(duì)情侶,他們不構(gòu)成系統(tǒng)。
與系統(tǒng)密切聯(lián)系的另外兩個(gè)概念是架構(gòu)(architecture)和系統(tǒng)思維(system thinking),架構(gòu)就是對(duì)系統(tǒng)中的實(shí)體及實(shí)體之間的關(guān)系做的抽象描述,你可以用文字,流程圖,思維導(dǎo)圖等簡(jiǎn)潔直觀的表達(dá)出來(lái)。而系統(tǒng)思維就是把某個(gè)現(xiàn)象或某個(gè)問(wèn)題明確視為一個(gè)系統(tǒng),進(jìn)而來(lái)分析它。系統(tǒng)思維與其他思維并列,例如批判思維(評(píng)估或質(zhì)疑某個(gè)說(shuō)法的有效性),分析思維(根據(jù)一套規(guī)律或原則進(jìn)行分析),創(chuàng)新思維(從0到1或組合現(xiàn)有的創(chuàng)造新產(chǎn)品或想法)等。一位牛逼的思考者(掌握數(shù)學(xué),工程,物理,生物,心理,歷史經(jīng)濟(jì)等學(xué)科最重要的100種實(shí)用模型,以后我會(huì)整理這100個(gè)模型哈)能夠依據(jù)現(xiàn)實(shí)靈活使用各種思維模式進(jìn)行思考和驗(yàn)證可行性(這就是認(rèn)知,cognition),如果他還能意識(shí)到自己當(dāng)前正在使用的是哪一種思維模式(這是元認(rèn)知,meta-cognition)。
根據(jù)重點(diǎn)2,系統(tǒng)之間發(fā)生相互作用,產(chǎn)生新的功能,我們稱之為涌現(xiàn)(emergence),我們之所以要構(gòu)建系統(tǒng),就是為了得到令人滿意的涌現(xiàn)物或者功能(系統(tǒng)所做的事情,也就是它動(dòng)作和輸出)。但有時(shí)候系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)我們不可預(yù)料也不合人意的涌現(xiàn)物。用微信做例子:
對(duì)微信涌現(xiàn)出的功能進(jìn)行分類:
系統(tǒng)架構(gòu)第一條原則就是涌現(xiàn)原則,除了功能之外,系統(tǒng)還會(huì)涌現(xiàn)性能,可靠性,可維護(hù)性,安全性等等。當(dāng)各實(shí)體拼成一個(gè)系統(tǒng)時(shí),實(shí)體之間的交互會(huì)把功能,性能和其他內(nèi)在屬性涌現(xiàn)出來(lái),我們要思考并設(shè)計(jì)出合乎我們預(yù)期的涌現(xiàn)和控制意外的涌現(xiàn)屬性。
總結(jié):
- 實(shí)體之間的交互會(huì)生成涌現(xiàn)物,系統(tǒng)的價(jià)值是由涌現(xiàn)物所賦予的。
- 涌現(xiàn)的結(jié)果,使得變化以無(wú)法預(yù)測(cè)的方式進(jìn)行傳播。比如微商。
- 能夠涌現(xiàn)出預(yù)期屬性的系統(tǒng),是成功的系統(tǒng),不能夠涌現(xiàn)出來(lái)預(yù)期屬性或意外涌現(xiàn)出不良屬性的系統(tǒng),是失敗的系統(tǒng)。
二、用系統(tǒng)思維分析系統(tǒng)的步驟
步驟一:確定系統(tǒng)及其形式與功能
(1)形式與功能
系統(tǒng)同時(shí)具備形式(form)與功能(function)這兩個(gè)特征。形式說(shuō)的是系統(tǒng)是什么樣子,一般是以物質(zhì)載體或信息載體呈現(xiàn)的。盡管形式本身不是功能,但系統(tǒng)若想表現(xiàn)出功能,則必須具備一定的形式。
功能描述的是系統(tǒng)能夠做什么,功能需要以形式為手段展現(xiàn),功能比形式抽象一點(diǎn),因?yàn)楣δ苌婕稗D(zhuǎn)變;功能是由過(guò)程(process)和操作數(shù)(operand)組成的,過(guò)程,是功能中表示動(dòng)作或轉(zhuǎn)換的那一部分,也就是改變操作數(shù)狀態(tài);操作數(shù),是其狀態(tài)會(huì)在過(guò)程中發(fā)生改變的事物。每個(gè)由人類所構(gòu)建的系統(tǒng),都需要用某種形式的工具來(lái)承載功能,也都具備某一過(guò)程和某個(gè)有人類主觀價(jià)值的操作數(shù),系統(tǒng)存在的意義就體現(xiàn)在這個(gè)操作數(shù)的變化上。
形式和功能的區(qū)別,可以用商品與服務(wù)來(lái)說(shuō)明。商品是有形的產(chǎn)品(可以將其稱為形式),而服務(wù)則相對(duì)較為無(wú)形,且更是面向過(guò)程的產(chǎn)品(可以稱之為功能)。每個(gè)系統(tǒng)都可以作為形式來(lái)出售,形式通過(guò)表現(xiàn)功能而體現(xiàn)價(jià)值,同時(shí)系統(tǒng)也可以作為功能(或稱為服務(wù))來(lái)出售,功能借助形式來(lái)發(fā)揮價(jià)值。
(2)總結(jié)
每種系統(tǒng)都具備形式,過(guò)程與操作數(shù)這三項(xiàng)特征。MIT有個(gè)偉大的語(yǔ)言學(xué)家叫喬姆斯基,他提出過(guò)轉(zhuǎn)換文法(transformational grammar)的概念,他認(rèn)為所有人類的自然語(yǔ)言都具備一種深層結(jié)構(gòu):第一部分是一個(gè)名詞,充當(dāng)執(zhí)行動(dòng)作所用的工具(可稱之為形式),第二部分是一個(gè)動(dòng)詞,用來(lái)描述該動(dòng)作(可稱之為過(guò)程),第三部分是一個(gè)名詞,用來(lái)代表動(dòng)作的對(duì)象(稱之為操作數(shù)),無(wú)論哪一種人類語(yǔ)言,其基本單位都是句子,句子恰好有兩個(gè)名詞,一個(gè)動(dòng)詞。因?yàn)檫@種“名詞—?jiǎng)釉~—名詞”格式的模型,或者說(shuō)“工具—過(guò)程—操作數(shù)”格式的模型,要么是所有系統(tǒng)均具備的基本模型,要么就是人腦在理解任何一種系統(tǒng)都要采用的思維模式!把自然語(yǔ)言句子單元抽象出來(lái)的結(jié)構(gòu)(名詞—?jiǎng)釉~—對(duì)象)與系統(tǒng)三特征(作為工具的形式—過(guò)程—操作數(shù))是驚人的相似!可見(jiàn)大道至簡(jiǎn),真理太偉大了!
步驟二:確定系統(tǒng)中的實(shí)體及其形式與功能
步驟一得出了系統(tǒng)本身可以視為具有某種形式與功能的“大”實(shí)體,步驟二則把系統(tǒng)分解成多個(gè)實(shí)體,再分別確定每個(gè)實(shí)體的形式和功能,以及系統(tǒng)邊界和系統(tǒng)所處環(huán)境的問(wèn)題。
(1)具備形式與功能的實(shí)體
我以微信朋友圈為例:
表中最右側(cè)的列是朋友圈系統(tǒng)的形式,倒數(shù)第二列是系統(tǒng)的形式所分解(decomposition)而成的各個(gè)組成部分實(shí)體的形式,同理,各個(gè)實(shí)體的形式也可以聚合(aggregation)成系統(tǒng)的形式,分解與聚合互為可逆操作。
表中間兩列描述了實(shí)體形式和實(shí)體功能之間的一一映射(mapping)關(guān)系,第一列是系統(tǒng)所具備的功能,第二列是系統(tǒng)的功能可以細(xì)分(zooming)成各個(gè)組成部分實(shí)體的功能,同理,各個(gè)實(shí)體的功能也可以組合成系統(tǒng)的功能,這就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所要追求的的涌現(xiàn)效果。
運(yùn)用系統(tǒng)思維,我們可以從系統(tǒng)的功能入手,對(duì)其進(jìn)行細(xì)分,也可以從形式入手,對(duì)其進(jìn)行分解,在現(xiàn)實(shí)世界中,有大到宇宙系統(tǒng),小到夸克層面的系統(tǒng),難道沒(méi)有比夸克更小的系統(tǒng)了嗎?為了避免這些問(wèn)題,在實(shí)際工作中,我們應(yīng)該選出恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)邊界,使得自己可以把系統(tǒng)思維運(yùn)用到最為重要的部分上,系統(tǒng)思考者需要解決5個(gè)問(wèn)題:
- 確定如何將系統(tǒng)初步分解為恰當(dāng)?shù)膶?shí)體。
- 用整體思維找出潛在的實(shí)體。
- 重點(diǎn)分析,把關(guān)注點(diǎn)集中到關(guān)鍵的實(shí)體上。
- 把實(shí)體抽象出來(lái),找出它的本質(zhì)。
- 定義系統(tǒng)的邊界,并將其與外界環(huán)境隔開(kāi)。
解決問(wèn)題1:確定如何將系統(tǒng)初步分解為恰當(dāng)?shù)膶?shí)體
幾乎所有的系統(tǒng)都可以分為三類:
- 第一類系統(tǒng)是由互不相同的元素所組成的系統(tǒng),這類系統(tǒng)由界限清晰的實(shí)體組成,其分解方式自然是明確的。比如互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)可分解為產(chǎn)品技術(shù)部,運(yùn)營(yíng)部,市場(chǎng)部以及職能部門;太陽(yáng)系可分解為太陽(yáng),行星以及其他小星體。
- 第二類系統(tǒng)是以模塊化組成的,各模塊之間(尤其是功能上)相對(duì)較獨(dú)立,關(guān)系較弱,而模塊內(nèi)部之間的聯(lián)系密集。比如放大器電路系統(tǒng),可分解為輸入端,電阻,放大器,輸出端,電線等;微信大致可分解為對(duì)話列表,通訊錄,朋友圈,個(gè)人信息等。
- 第三類是集成系統(tǒng),這類系統(tǒng)很難再不影響功能的前提下進(jìn)行簡(jiǎn)單的分解,它們通常是內(nèi)部高度互聯(lián)的系統(tǒng)。例如汽車的轉(zhuǎn)向裝置系統(tǒng),其各個(gè)組件(輪胎,方向盤,懸吊,轉(zhuǎn)向齒輪和駕駛桿)就是緊密聯(lián)系的,而且其中有些部件同時(shí)又是其他系統(tǒng)的(行駛質(zhì)量系統(tǒng),傳動(dòng)系統(tǒng))的組成部分。機(jī)械元件和集成電路都是屬于集成系統(tǒng)。這類系統(tǒng)你得去圖書館借本書學(xué)習(xí)了,有些還是保密的核心技術(shù)。這類系統(tǒng)暫不考慮。
解決問(wèn)題2:用整體思維找出潛在的實(shí)體
整體論強(qiáng)調(diào)的是整理理念(和還原論完全相反,還原論是個(gè)啥?哈哈,我就不告訴你),它從整體上把握事物之間的緊密聯(lián)系,思維著力于整體。每個(gè)系統(tǒng)都可作為某一個(gè)或幾個(gè)大的系統(tǒng)的一部分而運(yùn)作,同時(shí),每個(gè)系統(tǒng)也都包含著更小的一些系統(tǒng),用整體論來(lái)思考這些關(guān)系,才好設(shè)計(jì)出與上級(jí)系統(tǒng),下級(jí)系統(tǒng)和平級(jí)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的架構(gòu)。
解決問(wèn)題3:重點(diǎn)分析,把關(guān)注點(diǎn)集中到關(guān)鍵的實(shí)體上
通過(guò)整體思維,發(fā)現(xiàn)了與系統(tǒng)有關(guān)的各種實(shí)體,現(xiàn)在則需要聚焦,篩選,把真正重要的實(shí)體找出來(lái),在聚焦過(guò)程中,關(guān)鍵是把當(dāng)前的狀況和疑問(wèn)確定下來(lái),并把其中的關(guān)鍵點(diǎn)優(yōu)先級(jí)提高。這個(gè)過(guò)程中可以問(wèn)自己幾個(gè)問(wèn)題,對(duì)當(dāng)前利益相關(guān)者(或稱之核心用戶)的核心功能是什么?這功能是否滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)?然后綜觀實(shí)體,這個(gè)實(shí)體所表達(dá)的功能對(duì)我的目標(biāo)是否重要?根據(jù)人的認(rèn)知能力,核心關(guān)注點(diǎn)不要超過(guò)7個(gè)。
解決問(wèn)題4:把實(shí)體抽象出來(lái),找出它的本質(zhì)
抽象是一種“只含本質(zhì)不含細(xì)節(jié)的”表述,創(chuàng)建有效的抽象,可以把實(shí)體有關(guān)的重要細(xì)節(jié)凸顯出來(lái),同時(shí)又把當(dāng)前不需要考慮的那些細(xì)節(jié)與復(fù)雜問(wèn)題隱藏起來(lái)。比如在一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)中,本來(lái)是一個(gè)個(gè)復(fù)雜的人,可抽象成分工明確的部門;人體的血液循環(huán)系統(tǒng),可以把心臟抽象成簡(jiǎn)單的泵。創(chuàng)建抽象機(jī)制的指導(dǎo)原則可以總結(jié)成下面四條:
- 針對(duì)形式和功能創(chuàng)建抽象時(shí),要把重要信息凸顯出來(lái),把不重要的細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)。
- 要?jiǎng)?chuàng)建在實(shí)體與實(shí)體間發(fā)生功能交互關(guān)系中得以表現(xiàn)出來(lái)的抽象。(見(jiàn)步驟三)
- 在適當(dāng)?shù)膶用孢M(jìn)行分解或聚合,并于該層面進(jìn)行抽象。
- 在有效表達(dá)系統(tǒng)核心功能的前提下,創(chuàng)建盡可能少的抽象以降低系統(tǒng)的復(fù)雜度。
解決問(wèn)題5:定義系統(tǒng)的邊界,并將其與外圍環(huán)境隔開(kāi)
在現(xiàn)實(shí)中,我們一般都會(huì)把系統(tǒng)局限在某個(gè)范圍之內(nèi),理由有兩點(diǎn),一是人類處理問(wèn)題的能力有限而無(wú)法應(yīng)對(duì)無(wú)限的實(shí)體;二是人類的主觀價(jià)值判斷而覺(jué)得沒(méi)必要把系統(tǒng)范圍延伸。在劃定系統(tǒng)邊界時(shí)要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:
- 把目標(biāo)設(shè)定需要分析的實(shí)體包括進(jìn)來(lái)。
- 系統(tǒng)邊界符合規(guī)章或者法律制度的要求。
- 遵守第三方的接口定義或標(biāo)準(zhǔn)。
步驟三:確定實(shí)體之間的關(guān)系
根據(jù)定義,系統(tǒng)是由實(shí)體及其關(guān)系組成,而實(shí)體具備形式和功能的特征,那么這些關(guān)系可以按照特征分為功能關(guān)系和形式關(guān)系。
- 功能關(guān)系(或稱之為交互關(guān)系)是指實(shí)體與實(shí)體之間對(duì)某物的操作,運(yùn)輸或交換的關(guān)系,在交互過(guò)程中,相關(guān)的實(shí)體可能會(huì)交換操作數(shù),也可能協(xié)同對(duì)操作數(shù)執(zhí)行操作。比如一個(gè)ERP系統(tǒng)中的客戶管理實(shí)體的信息輸入到生產(chǎn)管理實(shí)體中;
- 形式關(guān)系,是實(shí)現(xiàn)功能關(guān)系的載體,通常體現(xiàn)為連接關(guān)系(物質(zhì)連接,社會(huì)關(guān)系連接或者bit連接)。比如肺與心臟通過(guò)血管等連接;
如果是系統(tǒng)內(nèi)的某些實(shí)體與系統(tǒng)外的實(shí)體發(fā)生形式關(guān)系或者功能關(guān)系,這種關(guān)系通過(guò)接口的形式發(fā)生數(shù)據(jù)的交換。
步驟四:根據(jù)實(shí)體的功能及功能之間的互動(dòng)來(lái)確定系統(tǒng)的涌現(xiàn)屬性
系統(tǒng)的形式領(lǐng)域不會(huì)發(fā)生涌現(xiàn),把部件A和部件B拼接起來(lái)后,形式領(lǐng)域內(nèi)只能得到A+B,是“線性的”;然而在功能領(lǐng)域,功能A加上功能B,結(jié)果復(fù)雜的多,可能會(huì)得到預(yù)期的C,D等和意想不到的E,F(xiàn)等。系統(tǒng)思維的重要目標(biāo)就是努力預(yù)測(cè)涌現(xiàn)物以及涌現(xiàn)物帶給系統(tǒng)強(qiáng)大的能力。系統(tǒng)的涌現(xiàn)物依賴于系統(tǒng)的功能,功能依賴于形式,這就意味著可以通過(guò)形式,預(yù)測(cè)系統(tǒng)的涌現(xiàn)物。比如通過(guò)合理移動(dòng)杠桿的支點(diǎn),可涌現(xiàn)出“四兩撥千斤”的效果;早期陌陌APP的產(chǎn)品經(jīng)理把位于男屌絲50公里的綠茶婊定位在男屌絲的50米處,涌現(xiàn)出了男性用戶的慕名使用。支點(diǎn)的位置,軟件的數(shù)值聰明的顯示等影響系統(tǒng)的涌現(xiàn)功能。
(2)總結(jié)
由于系統(tǒng)思維就是把某個(gè)現(xiàn)象或問(wèn)題明確視為一個(gè)系統(tǒng),進(jìn)而來(lái)分析它。因此我可以把系統(tǒng)的基本特征與系統(tǒng)思維的分析步驟一一對(duì)應(yīng)起來(lái)。
在宏觀層面上,系統(tǒng)思維的目標(biāo)是令我們能分解復(fù)雜的系統(tǒng),抽象出系統(tǒng)的本質(zhì)來(lái)理解它的意義;其次系統(tǒng)思維的目標(biāo)是預(yù)測(cè)系統(tǒng)的某部分形式改變后涌現(xiàn)物的的變化;更高級(jí)的目標(biāo)是幫助系統(tǒng)決策者更好地判斷,權(quán)衡,用系統(tǒng)思維分析形式和功能的優(yōu)先級(jí)和利益相關(guān)者的利益點(diǎn)在哪里,如何合理的解決各方利益的先后順序,這種解決方案又如何應(yīng)對(duì)將來(lái)的變化;神級(jí)的目標(biāo)是創(chuàng)造劃時(shí)代的系統(tǒng)產(chǎn)品,某社交APP為了推廣支付工具而創(chuàng)造的**功能比另一支付APP節(jié)省了過(guò)億推廣費(fèi)而且?guī)滋斓氖褂猛茝V達(dá)到了對(duì)手十年之功,這就是神級(jí)產(chǎn)品的神級(jí)功能。
作者:何瓊(個(gè)人微信號(hào):frank200972),產(chǎn)品經(jīng)理一枚,之前從事過(guò)SaaS和金融類產(chǎn)品,準(zhǔn)備換工作中。平時(shí)關(guān)注進(jìn)化心理學(xué),信息架構(gòu)和社會(huì)心理學(xué);互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)關(guān)注VR,金融和SaaS類產(chǎn)品。歡迎交流~
本文由 @何瓊?原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。
寫的真的很好,一個(gè)字:感謝
我想問(wèn)100個(gè)模型什么時(shí)候分享~
看不懂
很混亂。你到底是要講思考的邏輯方法,還是描述什么是系統(tǒng)。本來(lái)很教科書里的概念都被講成霧水
感覺(jué)說(shuō)的比較抽象化,更側(cè)重于思考,希望可以結(jié)合實(shí)例具象化
大數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的核心都是對(duì)涌現(xiàn)性價(jià)值的挖掘。
是的