Att tänka i system Donella H Meadows
Vad är ett system Ett system är en uppsättning element som är förbundna med varandra och organiserade på ett sådant sätt att de åstadkommer något
Ett system består av Delar (elements) Förbindelser Syfte/funktion
när du kan identifiera delar när delarna påverkar varandra när det finns en funktion Du har ett system
Ekologiska, social och ekonomiska system är ofta avancerade Systemet kan förändras, anpassa sig, reagera, reparera sig självt, vara självorganiserande, självreparerande, flexibla och evolutionära
Delarna - elementen Är lätta att identifiera ofta synlig och möjliga att beröra Träd har rötter, stammar, grenar, blad Universitet har byggnader, studenter, professorer, böcker och datorer
Delarna är lättast att se men av minst betydelse i systemet. Om 10% av studenterna eller 10 procent av lärarna lämnar universitetet kommer syftet inte att ändras om förändringen ligger inom resilienströskeln
LAGER - STOCK Lagret är en viktig del av varje system Lagret innehåller elementen kan ses, kännas och mätas Antalet studenter på universitetet är ett lager Mängden vatten I ett badkar är ett lager
Lager förändras långsamt Det tar tid för ett lager att förändra volym Lager förändras långsamt Det tar tid för en befolkning att växa för virkesförrådet i en skog att öka för en vattenreservoar att fyllas för en mineralfyndighet att tömmas Fördröjningar är en källa till instabilitet
SAMBAND - INTERCONECTIONS Fysiska flöden, kemiska reaktioner, signaler, information Träd En solig dag sänker trycket i lövet vilket ökar vattenflödet i roten som i sin tur ökar trycket Universitet examinationskrav, pengar, skvaller, flöde av kunskap och information
FLÖDE - FLOW Flödet ökar eller minskar lagret Lagret kommer att stiga så länge som summan av inflöden överstiger summan av utflöden.
FUNKTION OCH SYFTE Svåra att se det bästa sättet är att följa systemet under en tid och se hur systemet uppför sig. Universitetet studenten vill ha en examen, administratör vill budgetbalans, proffessorn vill... Underliggande syften är inte alltid i hamoni med huvudsyftet
Lite psykologi Vi har en tendens att observera lagret mer än flödena Vi har en tendens att se mer på inflöden än på utflöden Ett lager kan ökas genom att reducera output eller genom att öka input En nation kan öka sitt välstånd genom investeringar, man kan öka sitt välstånd också genom att maskiner och infrastruktur håller längre.
FLÖDE - FLOW
FLÖDE - FLOW
Feedback kontrollerar system En återkopplingsloop skapas när förändringar i lagret påverkar in- eller utflöde till/från lagret Saldot på bankkontot påverkar mängden ränta som tillförs kontot (positiv feedback) När du har ont om pengar jobbar du hårdare och tjänar mer pengar (negativ återkoppling)
Återkopplingen kan påverka inflöde eller utflöde
Positiv återkoppling förstärkande återkoppling Skenande loopar Förstärkning, självförstärkande, snöbollseffekt, laviner elementen reproducerar sig själv och ökar med en viss faktor befolkningsutveckling, pengar, erosion Högre priser högre löner högre priser Många kaniner fler kaniner Ju mer jorderosion desto mer jorderosion Mycket penar ger mycket ränta ger mer pengar
Positiv återkoppling (R=reinforcement loop)
Positiv återkoppling (reinforcement loop) Spara 1400 kr per månad i 100 år eller 1400 kr i engångsinsättning med 5% ränta? 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 capital interest rate interest added capital saving 20000 0 0 20 40 60 80 100 120
Många företeelser är exponentiella 20000 Produktion av aluminium 1000 ton 15000 10000 5000 0 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 600 Platser med döda havsbottnar 500 400 300 200 100 0 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Sveriges BNP från 1821
En bubblas liv
Balanserande loopar Söker jämvikt eller ett visst jämviktsläge Söker stabilitet - Motverkar förändringar
Stabiliserande loopar negativ feedback balancing loops
System med ett lager
Befolkning
Demography
Real-kapital
Exemplet bilhandlaren
I verkligheten finns det fördröjningar Bilhandlaren måste upptäcka att det har skett en ökad försäljning (perception delay) Det dröjer ett tag tills handlaren vågar lita på försäljningsökningen (response delay) Och det dröjer till de nya bilarna levereras. (delivery delay)
System med fördröjning
4 dagars fördröjning Beställ 5 + skillnad mellan är och bör dag input output börvärde diskrepan s beslut Bilar i lager 0 5 100 1 5 5 100 0 5 100 2 5 5 100 0 5 100 3 5 5 100 0 5 100 4 5 5 100 0 5 100 5 5 5 100 0 5 100 6 5 5 100 0 5 100 7 5 5 100 0 5 100 8 5 5 100 0 5 100 9 5 5 100 0 5 100 10 5 7 100 0 5 98 11 5 7 100-2 6 96 12 5 7 100-4 7 94 13 5 7 100-6 8 92 14 5 7 100-8 9 90 15 6 7 100-10 10 89 16 7 7 100-11 11 89 17 8 7 100-11 11 90 18 9 7 100-10 10 92 19 10 7 100-8 9 95 20 11 7 100-5 8 99 21 11 7 100-2 6 102 22 10 7 100 2 4 105 23 9 7 100 5 3 107 24 8 7 100 7 2 108 25 6 7 100 8 1 106 26 4 7 100 6 2 103 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Bilar i lager 0 50 100 150 Bilar i lager
Samspel mellan kapital och resurser
Förnybara resurser (fiske)
Tre exploateringsgrader
Icke förnybara resurser Hela resursen är tillgänglig på en gång och kan extraheras med godtycklig hastighet Ju snabbare extraktion desto kortare livslängd
Förnybara resurser Kan extraheras under oändlig tid, men bara med ett begränsat flöde Alltför snabb extraktion medför erosion och gör resursen i praktiken icke-förnybar
Resilience System som belastas har ofta förmåga att återgå till ett normaltillstånd, Resilience = elasticitet Resiliensen åstadkoms genom en struktur av loopar, på olika nivåer och med olika tidskonstanter och arbetande med olika mekanismer Resiliencen syns ofta inte förrän man närmar sig eller överskrider gränsen för systemens gränser
Resiliens forts Ökande krav på produktion leder ofta till sänkt resiliens en ko med hög produktion kräver mer omvårdnad än en lågproducerande. Just-in-time är mer sårbart än ett system som bygger på lager Ett komplext ekosystem är mindre sårbart än en monokultur En struktur i många samverkande lager är mer resilient än en hierarkisk struktur
Resiliens forts Förlorad resiliens kommer ofta som en överraskning en svart svan
System behavior
Living planet report, WWF, 2010
Skäl till överslängar 1. För det första tillväxt, acceleration eller hastig förändring 2. För det andra en gräns som inte säkert kan överskridas 3. För det tredje en fördröjning mellan upptäckten av att gränsen överskrids och tidpunkten där åtgärder vidtas för att föra systemet tillbaks på grunt vatten Dessa tre villkår är nödvändiga och tillräckliga för att generera överslängar
Fish catch per Capita
Parametrar 1. Befolkning 2. Livsmedelsproduktion 3. Föroreningar 4. Industriproduktion 5. Urbanisering 6. Energiförbrukning 7. Materialförbrukning 8. Välfärd
Models
Limits in the model Cultivated land 3,2 billion hectares Land fertility 600 kg/hectare without fertilizers Yield achievable max factor 7,4 Nonrenewable resources 7000 times extraction rate 1900 Ability of the earth to absorb pollution 250 times 1970 year level
Delays There is a delay between the time when a pollutant is released into he biosphere and the time when at which it does observable harm to human health or the human food supply There is a delay of many years between the date when problem is first observed and the date when all important players agree on it and accept a common plan for action.
Erosion If people become more hungry they work the land more intensive. This produces more food in short term at the expense of investments in long-term soil maintained. Lower soil fertility bring food production down even further
State of the world
Reference scenario
Förhoppning Tänk om det finns dubbelt så mycket av allting?
Ehrlich formel I=P*A*T I = Impact P=Population A=Affluence (välstånd) T=Technology
Ehrlich formel I = P*A*T Hur mycket måste T trycka tillbaka per år?
1. Strävan efter stabil befolkning Efter 2002 bestämmer sig alla par att begränsa familjen till 2 barn tillgång till effektiv barnbegränsning Fortsatt ekonomisk tillväxt
Stabil befolkning + fördelning av välfärd The globe s people establishes status, derive satisfaction and challenge themselves with goals other than ever-increasing production and accumulating material wealth A definition of enough + 10% of world average 2000 Tremendous step ahead for poor Significant shift In consumption pattern for rich Capital lifetime from 14 years to 20 years
Stabil befolkning + fördelning av välfärd + teknikutveckling Technology increases in efficiency of resource use, decrease pollution emmission per unit industy output, control of land erosion, increase in land yields Becomes efficient after 20 years Has a capital cost
Tänk om vi börjat omställningen20 år tidigare (1982)
Som vanligt dubbla resurser Jämförelse dubbla resurser begränsat antal barn dubbla resurser begränsat antal barn, +10% välfärd + teknologi Start 20 år tidigare
Tools for transition Visioning means imaging what you really want Networking Truth-telling Not Change is sacrifice and it should be avoided But Change is challange, and it is necessary Learning Loving