システム思考・複雑系の入門

学際科学・未来学 — システム思考・複雑系の入門 概要

学際科学・未来学分野のシステム思考・複雑系の入門領域の概要と入門ガイド

システム

相互に関係する要素が、一定の境界内で全体として機能または振る舞うまとまり。

要素

システムを構成し、固有の状態や役割を持つ部分。

関係

要素間で物質、情報、エネルギー、影響などが結びつく仕方。

システム境界

分析対象に含める要素と環境側に置く要素を分ける、目的依存の区切り。

環境

システムの外部にありながら、入力や制約を与え、出力の影響を受ける周囲の条件。

入力と出力

システム境界を越えて入る資源・情報と、外へ出る成果・廃棄物・影響。

ストックとフロー

ある時点で蓄積された量と、その蓄積を増減させる単位時間当たりの流れ。

フィードバック

システムの出力や状態変化が、回り巡って自身の次の変化に影響する仕組み。

強化ループ

変化が同じ方向の変化をさらに促し、成長または衰退を増幅するフィードバック。

均衡ループ

目標や限界からのずれを打ち消し、システムを一定範囲へ戻そうとするフィードバック。

因果ループ図

変数間の因果方向と強化・均衡フィードバックを図で表すシステム思考の道具。

時間遅れ

原因の発生から結果が現れるまでの間隔で、振動や判断の行き過ぎを生む要因。

非線形性

入力の変化と結果の変化が比例せず、小さな差が大きな結果を生むこともある性質。

創発

要素単体にはないパターンや機能が、要素間の相互作用から全体レベルに現れること。

自己組織化

中央の指令なしに局所的相互作用を通じて秩序や構造が形成される過程。

適応

主体やシステムが経験や環境変化に応じて行動、構造、規則を変えること。

複雑適応系

相互作用する多様な主体が学習・適応し、全体のパターンも変化し続けるシステム。

階層性

要素が下位システムをなし、それらがさらに上位システムを構成する入れ子構造。

開放系

環境との間で物質、エネルギー、情報を交換しながら維持・変化するシステム。

動的平衡

流入と流出や生成と消失が続く中で、巨視的な状態が一定範囲に保たれる状態。

レジリエンス

攪乱を受けても重要な機能や構造を保ち、回復または適応できる能力。

ティッピングポイント

小さな追加変化がシステムを質的に異なる状態へ急転換させる臨界点。

アトラクター

システムの状態が時間とともに近づきやすい、安定した状態または変動パターン。

経路依存性

初期条件や過去の出来事が後の選択可能性を制約し、発展経路を方向づける性質。

ロックイン

自己強化過程により特定の技術、制度、行動様式から抜け出しにくくなった状態。

ネットワーク

要素をノード、関係をリンクとして表し、接続構造から全体の性質を捉える枠組み。

エージェント相互作用

自律的な主体が局所的な規則に従って行動し、互いの状態や選択に影響すること。

メンタルモデル

人がシステムの構造や因果関係について持ち、判断の前提とする内的な理解。

システム原型

成長の限界や問題のすり替えなど、多様な状況に繰り返し現れる典型的な構造。

レバレッジポイント

小さな介入でもシステム全体の振る舞いを大きく変え得る構造上の作用点。