Resumo do primeiro Capitulo "Thinking in Systems"

Capitulo 01

Estrutura e comportamento do sistema

O básico

Ainda não vi nenhum problema, por mais complicado que, quando visto da maneira correta, não se tornou ainda mais complicado.

- Poul Anderson1

Mais do que a soma de suas partes

Um sistema não é apenas uma coleção antiga de coisas. Um sistema é um conjunto interconectado de elementos que é coerentemente organizado. Se você observar atentamente essa definição por um minuto, poderá ver que um sistema deve consistir em três tipos de coisas: elementos, interconexões e uma função ou finalidade.

Existe algo que não seja um sistema? Sim - um conglomerado sem interconexões ou funções específicas. A areia espalhada na estrada por acaso não é, por si só, um sistema. Você pode adicionar areia ou tirar areia e você ainda tem apenas areia na estrada. Arbitrariamente adicione ou retire jogadores de futebol ou partes do seu sistema digestivo, e você rapidamente não terá mais o mesmo sistema.

Quando um ser vivo morre, perde seu “sistema”. As múltiplas inter-relações que o mantiveram unidos não funcionam mais e se dissipam, embora seu material permaneça parte de um sistema maior da rede alimentar. Algumas pessoas dizem que um bairro antigo da cidade, onde as pessoas se conhecem e se comunicam regularmente, é um sistema social e que um novo bloco de apartamentos cheio de estranhos não existe - até que novos relacionamentos surjam e um sistema se forme. Os sistemas podem mudar adaptar-se, responder a eventos, buscar objetivos, reparar ferimentos e cuidar de sua própria sobrevivência de maneira realista, embora possam conter ou consistir em coisas não vivas. Os sistemas podem ser auto-organizados e geralmente se auto-reparam em pelo menos uma série de interrupções. Eles são resilientes e muitos deles são evolutivos. De um sistema, outros sistemas completamente novos e nunca antes imaginados podem surgir.

Os elementos de um sistema costumam ser as partes mais fáceis de observar, porque muitos deles são coisas visíveis e tangíveis.

No sistema universitário, as interconexões incluem os padrões de admissão, os requisitos para diplomas, exames e notas, os orçamentos e fluxos de dinheiro, as fofocas e, o mais importante, a comunicação de conhecimento que é, presumivelmente, o objetivo de todo o sistema.

Algumas interconexões nos sistemas são fluxos físicos reais, como a água no tronco da árvore ou os alunos que estão progredindo na universidade. Muitas interconexões são fluxos de informações - sinais que vão para pontos de decisão ou pontos de ação dentro de um sistema. Esses tipos de interconexões costumam ser mais difíceis de ver, mas o sistema os revela para quem olha.

Uma função de uma planta é produzir sementes e criar mais plantas. Um dos objetivos de uma economia nacional é, a julgar pelo seu comportamento, continuar crescendo. Uma função importante de quase todos os sistemas é garantir sua própria perpetuação. Os objetivos do sistema não precisam ser objetivos humanos e não são necessariamente aqueles pretendidos por um único ator dentro do sistema. De fato, um dos aspectos mais frustrantes dos sistemas é que os propósitos das subunidades podem resultar em um comportamento geral que ninguém deseja. Ninguém pretende produzir uma sociedade com um vício excessivo em drogas e crime, mas considere os propósitos combinados e as consequentes ações dos atores envolvidos:

• pessoas desesperadas que querem alívio rápido da dor psicológica

• agricultores, comerciantes e banqueiros que desejam ganhar dinheiro

• traficantes menos vinculados pela lei civil do que a polícia que se opõe a eles

• governos que tornam ilegais as substâncias nocivas e usam o poder da polícia para interditá-las

• pessoas ricas vivendo em estreita proximidade com pessoas pobres

• não adictos que estão mais interessados em se proteger do que em encorajar a recuperação de adictos.

No total, eles formam um sistema do qual é extremamente difícil erradicar o vício em drogas e o crime.

Se você mudar todos os jogadores de um time de futebol, ainda é reconhecidamente um time de futebol. (Pode ser muito melhor ou muito pior - elementos específicos de um sistema podem realmente ser importantes.) Uma árvore muda constantemente suas células, suas folhas a cada ano, mas ainda assim é essencialmente a mesma árvore. Seu corpo substitui a maioria das células a cada poucas semanas, mas continua sendo seu corpo. A universidade tem um fluxo constante de estudantes e um fluxo mais lento de professores e administradores, mas ainda é uma universidade. 
Um sistema geralmente continua sendo ele mesmo, mudando apenas lentamente, se é que o faz, mesmo com substituições completas de seus elementos - desde que suas interconexões e propósitos permaneçam intactos.

Um estoque é a base de qualquer sistema. Os estoques são os elementos do sistema que você pode ver sentir, contar ou medir a qualquer momento. Um estoque de sistema é exatamente o que parece: uma loja, uma quantidade, um acúmulo de material ou informação acumulada ao longo do tempo. O estoque não precisa ser físico. Sua reserva de boa vontade para com os outros ou seu suprimento de esperança de que o mundo possa ser melhor são dois estoques. Os estoques mudam ao longo do tempo através das ações de um fluxo. Os fluxos estão enchendo e drenando, nascimentos e mortes, compras e vendas, crescimento e deterioração, depósitos e retiradas, sucessos e fracassos. Um estoque, então, é a memória atual do histórico de mudanças de fluxo no sistema.

A água em um reservatório atrás de uma barragem é um estoque, no qual flui chuva e água do rio, e da qual flui evaporação da superfície do reservatório, bem como a água descarregada através da barragem.

O volume de madeira nas árvores vivas de uma floresta é um estoque. Seu influxo é o crescimento das árvores. Suas saídas são a morte natural de árvores e a colheita por madeireiros. A colheita madeireira flui para outro estoque, talvez um estoque de madeira em uma fábrica. A madeira sai do estoque como madeira vendida aos clientes.

Se você entende a dinâmica dos estoques e fluxos - o comportamento deles ao longo do tempo -, entende bastante sobre o comportamento de sistemas complexos. E se você teve muita experiência com uma banheira, entende a dinâmica dos estoques e fluxos.

Imagine uma banheira cheia de água, com o ralo entupido e as torneiras fechadas - um sistema imutável, não dinâmico e chato. Agora puxe mentalmente o plugue. A água acaba, é claro. O nível de água na banheira diminui até que ela esteja vazia.

        Agora imagine começar de novo com uma banheira cheia e abrir novamente o ralo, mas desta vez, quando a banheira estiver meio vazia, abra a torneira de entrada para que a taxa de entrada de água seja igual à vazada. O que acontece?

A quantidade de água na banheira permanece constante em qualquer nível atingido quando a entrada se iguala à vazão. Está em um estado de equilíbrio dinâmico - seu nível não muda, embora a água esteja continuamente fluindo através dele.

Imagine transformar a entrada um pouco mais difícil, mantendo a vazão constante. O nível de água na banheira aumenta lentamente. Se você virar o fluxo de entrada torneira para baixo novamente para combinar exatamente com a vazão, a água na banheira vai parar de subir. Abaixe um pouco mais e o nível da água cairá lentamente.

Esse modelo de banheira é um sistema muito simples, com apenas um estoque, uma entrada e uma saída. 
       Da mesma forma, uma empresa pode criar uma força de trabalho maior com mais contratações, ou pode fazer o mesmo reduzindo as taxas de desistência e demissão. Essas duas estratégias podem ter custos muito diferentes.
         
Como o sistema se executa – Feedback

      Quando uma ação cresce aos trancos e barrancos ou diminui rapidamente ou é mantida dentro de um determinado intervalo, independentemente do que mais esteja acontecendo, é provável que exista um mecanismo de controle em funcionamento. Em outras palavras, se você perceber um comportamento que persiste com o tempo, é provável que exista um mecanismo criando esse comportamento consistente. Esse mecanismo opera através de um loop de feedback. Um ciclo de feedback é formado quando alterações em um estoque afetam os fluxos para dentro ou fora desse mesmo estoque. Um loop de feedback pode ser bastante simples e direto. 

         Os loops de feedback podem fazer com que os estoques mantenham seu nível dentro de um intervalo ou aumentem ou diminuam. Em qualquer caso, os fluxos para dentro ou para fora do estoque são ajustados devido a alterações no tamanho do próprio estoque. Quem quer que esteja monitorando o nível do estoque inicia um processo corretivo, ajustando as taxas de entrada ou saída (ou ambas) e alterando o nível do estoque. O nível do estoque retorna através de uma cadeia de sinais e ações para se controlar.

Loops estabilizadores - feedback de equilíbrio

       Um tipo comum de loop de feedback estabiliza o nível de estoque, como no exemplo de conta corrente. O nível de estoque pode não permanecer completamente fixo, mas permanece dentro de um intervalo aceitável. A seguir, são apresentados alguns loops de feedback mais estabilizadores que podem lhe ser familiares. Esses exemplos começam a detalhar algumas das etapas em um loop de feedback. Se você bebe café, quando sente que seu nível de energia está baixo, pode pegar uma xícara de café preto quente para se animar novamente. Você, como consumidor de café, tem em mente o nível de estoque desejado (energia para o trabalho). O objetivo deste sistema de entrega de cafeína é manter o estoque real próximo ou no nível desejado. (Você também pode ter outros propósitos para tomar café: apreciar o sabor ou participar de uma atividade social.)

É a lacuna, a discrepância, entre os níveis de energia reais e os desejados para o trabalho que conduz suas decisões para ajustar sua ingestão diária de cafeína. Observe que os rótulos na Figura 9, como todos os rótulos deste diagrama, são livres de direção. O rótulo diz "energia armazenada no corpo", não "baixo nível de energia", "ingestão de café" e não "mais café". Isso ocorre porque os ciclos de feedback geralmente podem operar em duas direções. Nesse caso, o loop de feedback pode corrigir um excesso de oferta e um fornecimento insuficiente. Se você bebe muito café e fica pulando com energia extra, vai deixar a cafeína por um tempo. Alta energia cria uma discrepância que diz "demais", o que faz com que você reduza a ingestão de café até que seu nível de energia se acalme. O diagrama pretende mostrar que o loop funciona para impulsionar o estoque de energia em qualquer direção.

Um loop de feedback reforçado aprimora qualquer direção de mudança imposta a ele. Por exemplo:

• Quando éramos crianças, quanto mais meu irmão me empurrava, mais eu empurrava ele de volta, então quanto mais ele me empurrava de volta, mais eu empurrava ele de volta.

• Quanto mais os preços sobem, mais salários precisam subir para que as pessoas mantenham seus padrões de vida. Quanto mais os salários sobem, mais os preços precisam subir para manter os lucros. Isso significa que os salários precisam subir novamente, então os preços aumentam novamente.

• Quanto mais coelhos houver, mais pais terão coelhos para fazer coelhos bebês. Quanto mais coelhos bebês existem, mais crescem para se tornar pais de coelhos, para ter ainda mais coelhos bebês.

• Quanto mais solo é corroído da terra, menos plantas conseguem crescer; portanto, menos raízes existem para reter o solo; portanto, mais solo é erodido e menos plantas podem crescer.

• Quanto mais eu pratico piano, mais prazer fico com o som e, mais eu toco piano, o que me dá mais prática.

Você vai parar de procurar quem é o culpado; em vez disso, você começará a perguntar: "Qual é o sistema?" O conceito de feedback abre a idéia de que um sistema pode causar seu próprio comportamento. Até agora, limitei essa discussão a um tipo de loop de feedback por vez. Obviamente, em sistemas reais, os ciclos de feedback raramente ocorrem isoladamente. Eles estão ligados, geralmente em padrões fantasticamente complexos. É provável que uma única ação tenha várias voltas de reforço e balanceamento de forças diferentes, puxando-a em várias direções. Um único fluxo pode ser ajustado pelo conteúdo de três ou cinco ou vinte ações. Pode encher um estoque enquanto drena outro e alimentar decisões que alteram outro. Os muitos ciclos de feedback de um sistema se atrapalham, tentando fazer os estoques crescerem, desaparecerem ou se equilibrarem. Como resultado, sistemas complexos