سیستمهای ذخیره-جریان (Stock-Flow) جزء اصلی تشکیلدهنده سیستمهای پویا هستند. فهم این سیستمها به فهم بهتر بسیاری از پدیدهها در دنیای کسبوکار و به شکل عامتر در زندگی کمک میکند و میتواند منجر به تصمیمات بهتری شود. در این مقاله به مثالهای متنوعی از کاربردهای سیستمهای ذخیره جریان برای فهم پدیدهها میپردازم.
این سیستمها از سه جزء تشکیل شدهاند: ذخیره (تجمیع در طول زمان)، جریان ورودی (جریانی که حجم ذخیرهشده را افزایش میدهد) و جریان خروجی (جریانی که حجم ذخیرهشده را کاهش میدهد). شکل- ۱ نمونه سادهای از یک سیستم ذخیره-جریان را نشان میدهد. جریان آب با نرخ به منبع وارد (جریان ورودی) و با نرخ (جریان خروجی) از آن خارج میشود. بنابراین، موجودی منبع آب در لحظه t () که همان ذخیره هست، برابر است با:
همانگونه که رابطه بالا نشان میدهد، موجودی منبع آب در هرلحظه تابعی از میزان ذخیره موجودی در لحظه t-1 و نرخ جریان ورودی و خروجی در آن لحظه هست.
خطا در درک سیستمهای ذخیره-جریان
باوجودآنکه رابطه بالا ساده به نظر میرسد، اما فهم دلالتهای آن در پدیدههای گوناگون میتواند چالشبرانگیز باشد.
برای نمونه، به نظر شما آیا فردی با درآمد بالا، حتماً ثروتمند است؟ یا بهعبارتدیگر ذخیره دارایی بالایی دارد؟ ممکن است بسیاری به این پرسش پاسخ مثبت دهند درحالیکه این همواره درست نیست. ذخیره ثروتِ فرد در هر زمان تابعی از میزان ذخیره ثروتِ فرد در زمان قبل، نرخ ورودی (درآمد) و نرخ خروجی (هزینه) است. اگر درآمد فرد با میزان هزینههای وی برابر یا کمتر از آن باشد، ثروت او در طول زمان افزایش نخواهد داشت. به همین خاطر در ادبیات ثروت آفرینی بر اهمیت پسانداز کردن و تبدیل پول به دارایی (بهعنوان ذخیره ارزش) در طول زمان تأکید میگردد.
یکی از خطاهای تصمیمگیری که منشأ اصلی خطای ذخیره-جریان است، استفاده از میانبر ذهنی همبستگی (Correlation Heuristic) است. بهکارگیری این روش شهودی در تحلیل سیستمهای ذخیره-جریان باعث میشود تا افراد تصور کنند که تغییرات در ذخیره با نرخ جریان خالص (تفاوت بین نرخ جریان ورودی و خروجی) همبستگی مستقیم و مثبت دارد. درنتیجه یک رابطه ساده و خطی بین موجودی ذخیره با نرخ جریان ورودی یا خروجی یا خالص در نظر بگیرند.
برای نمونه تصور کنید در یک سیستم ذخیره-جریان، میزان جریان ورودی در طول زمان مانند شکل-۲ روی ۱۰۰ واحد در واحد زمان ثابت است. برای این سیستم، جریان خروجی مطابق شکل-۳ در طول زمان بهصورت خطی رشد میکند. در این صورت اگر ذخیره در زمانِ صفر ۱۰۰ واحد باشد، حدس میزنید نحوه تغییر موجودی ذخیره در طول زمان چگونه باشد؟
شکل-۴ پاسخ پرسشی را که مطرح کردم نشان میدهد. (کدهای مربوط به شبیهسازی این مثال در نرمافزار R در بخش ضمیمه مقاله آمده است). ملاحظه میکنید حتی برای سیستم سادهای با ورودی ثابت و خروجی ساده خطی، رفتار موجودی ذخیره در طول زمان غیرخطی و برای بسیاری خلاف شهود است.
جان استرمن (John D. Sterman) محقق سیستمهای پویا، در آزمایشی مشابه مثال بالا، افراد مختلف را در معرض سیستمهای ذخیره-جریان ساده قرار داد و از آنان خواست تا رفتار ذخیره را در طول زمان پیشبینی کنند. شکل-۵ برخی از نتایج آزمایش او را نشان میدهد. نمودارهای ردیف اول، جریان ورودی و خروجی به سیستم ذخیره-جریان است. نمودارهای ردیف دوم، بازتابدهنده پاسخ صحیح متناظر با هر سیستم است. نمودارهای ردیف سوم نمونهای از جوابهایی است که افراد شرکتکننده در آزمایش از رفتار ذخیره در طول زمان پیشبینی کردند.
مطالعات مختلف شبیه مطالعات استرمن، نشان میدهند که بیشتر افراد حتی متخصصین و افراد با مدارج بالای تحصیلی، قادر به درک صحیح عملکرد این نوع سیستمها نیستند و در پیشبینی عملکرد آنها دچار خطا میشوند. یکی از شایعترین نمودهای این عدم درک، مشکل اضافهوزن است. بدن انسان یک مثال بارز از سیستم ذخیره-جریان است. بسیاری افراد با مشکل اضافهوزن درگیر هستند چون قادر نیستند بین ورودی (کالری ورودی ناشی از مصرف غذا) و خروجی (کالری مصرفشده ناشی از فعالیت) بدن خود توازن برقرار کنند.
نمونههایی از بروز خطا در تحلیل سیستمهای ذخیره-جریان
مهار گازهای گلخانهای
افزایش موجودی ذخیره گازهای گلخانهای در جو زمین ناشی از فعالیتهای انسانی یکی از خطرات تهدیدکننده محیطزیست است که به افزایش دمای کره زمین منجر شده است. بررسی دیدگاههای سیاستگذاران درباره سیاستهای لازم جهت مهار گازهای گلخانهای و گرمایش زمین نشان میدهد که اگرچه اکثریت افراد از گرم شدن کره زمین و تهدیدات ناشی از آن آگاهی دارند، درک درستی از سازوکار ایجاد آن ندارند. به همین دلیل، سیاستهای پیشنهادی ممکن است به وخیمتر شدن موضوع بیانجامد.
در حال حاضر تجمع گازهای گلخانهای در جو زمین نسبت به ۴۰۰ هزار سال گذشته، در بالاترین حالت خود قرار دارد. برای کاهش گازهای گلخانهای باید نرخ ورود گازهای گلخانهای به زیر نرخ خروج آنها از جو زمین برسد. این در حالی است که در شرایط حاضر نرخ ورود گازهای گلخانهای دو برابر نرخ خروج آنها از جو زمین است. از سمت دیگر، پیشبینی میشود نرخ خروج با آسیب به جنگلها، اقیانوسها و خاک در حال کاهش است.
بسیاری بر این باورند که میتوان با پایدار کردن نرخ ورودی گازهای گلخانهای در سیستم جوی، مشکل گرم شدن کره زمین را حل کرد. چنین درکی از مسئله باعث شده است که در جوامع گوناگون بهجای اتخاذ سیاستهای سختگیرانه، سیاست میانه انتظار و مشاهده (Wait-and-See Policy) را در پیش بگیرند. درحالیکه واضح است، حفظ نرخ ورودی گازهای گلخانهای در سطح فعلی منجر به افزایش تجمع این گازها در جو و گرمتر شدن بیشتر دمای کره زمین میشود. با در نظر گرفتن تأخیر زمانی زیاد در اثرگذاری همین سیاستهای فعلی بر سیستم جوی، چنین رویکردی عواقب زیست-محیطی جبرانناپذیری در پی خواهد داشت.
بهبود فرآیندها و دام توانمندی (Capability Trap)
مفهوم دام توانمندی ریشه در بررسیهای میدانی محققان حوزه مدیریت دارد که به دنبال درک این موضوع بودند چرا بسیاری از برنامههای بهبود فرآیند شکست میخورند. شواهد میدانی نشان میدهد که تلاشهای ناموفق زیادی در شرکتهای تولیدی و فنآور (High-Tech) برای بهبود کیفیت و بهرهوری عملیاتشان رخ میدهد.
شکل-۶، نمودار پویایی دام توانمندی را نشان میدهد. مدیران و کارکنان دائماً به ارزیابی عملکرد یک فرآیند نسبت به عملکرد مطلوب یا هدف میپردازند. این مقایسه میزان ضعف عملکرد فرآیند را مشخص میکند. در نمودار شکل-۶ علامتهای مثبت یا منفی بیانگر جهت اثر هر متغیر روی دیگری است. برای نمونه هرچه عملکرد بالاتر برود، ضعف عملکرد کاهش مییابد (جهت تغییر دو متغیر خلاف یکدیگر است). هر چه عملکرد مطلوب بالاتر هدفگذاری شود، با فرض ثابت بودن بقیه متغیرها، ضعف عملکرد هم بیشتر است (جهت تغییر دو متغیر در یک جهت است).
برای کاهش ضعف عملکرد دو رویکرد بنیادی متفاوت پیش پای مدیران سازمان است: کار بیشتر یا کار هوشمندانهتر. کار بیشتر معمولاً به این معنی است که منابع سازمان در جهت اضافهکاری، افزایش سرعت کار، کاهش هزینهها، تعویق تعمیر و نگهداری، فدا کردن پروتکلهای ایمنی و مانند آن هدایت شود تا بهسرعت عملکرد فرآیند افزایش یابد. در شکل-۶، این فعالیتها تلاش اجرایی نامیده شده است. در چرخه کار هوشمندانهتر، منابع برای تلاش در جهت بهبود که درنهایت ذخیره توانمندیهای سازمان را افزایش میدهد، بکار گرفته میشود. فعالیتهایی مانند ارتقاء ماشینآلات، اجرای رویکردهای مدیریت کیفیت، ارتقاء ایمنی محیط کار، سرمایهگذاری روی تعمیر و نگهداری، بهبود مستمر و یادگیری و مانند آن به ساخت توانمندی سازمانی کمک میکند. گرچه این فعالیتها معمولاً با تأخیر (Delay) اثر خود را میگذارند (علامت دو خط موازی در نمودار، نشانگر وجود تأخیر در اثرگذاری است).
ذخیره توانمندی در طول زمان میتواند ساخته شود یا فرسوده گردد. فرسودگی و استهلاک ماشینآلات، خروج نیروی انسانی، منقرض شدن مهارتهای فعلی نیروی کار نمونههایی از مواردی است که به فرسودگی ذخیره توانمندی میانجامد.
چون زمان و منابع سازمان محدود است، کار بیشتر در ازای نپرداختن به کار هوشمندانهتر محقق میگردد (بهعبارتدیگر، هزینه فرصت چرخه کار بیشتر، چرخه کار هوشمندانهتر است). افزایش فشار روی راهکارهای کوتاهمدت برای ارتقاء عملکرد، ورودی ذخیره توانمندیهای سازمانی را در طول زمان کاهش میدهد. ولی ماجرا به همینجا ختم نمیشود. چون کاهش ورودی ذخیره توانمندیها، به تحلیل رفتن ذخیره توانمندیهای سازمانی منجر میگردد که خود باعث افت عملکرد میشود. این افت عملکرد، ضعف عملکرد بیشتری را عیان میکند. اگر دوباره مدیران سازمان، رویکردهای چرخه کار بیشتر را اتخاذ کنند، منجر به تضعیف چرخه کار هوشمندانهتر میشود و این چرخه ایجاد و بازخورد، مرتب ادامه پیدا میکند.
بهاینترتیب گرچه، سیاستهای کوتاهمدت برای کاهش ضعف عملکرد تا حدی مشکل فرآیند را برطرف میکند اما در بلندمدت عدم تمرکز بر بهبود فرآیندها باعث کاهش تدریجی ذخیره توانمندی سازمان میشود و آن را در یک چرخه مرگ (Death Spiral) میاندازد. یکی از دلایل مهمی که مدیران را در درک این پدیده دچار مشکل میکند، این است که اثر افزایش عملکرد درنتیجه راهکارهای کوتاهمدت خود را بهسرعت نشان میدهد ولی غفلت از چرخه کار هوشمندانه خود را با تأخیر بروز میدهد.
نتایج شبیهسازی مدل شکل-۶، نشان میدهد که چطور افزایش ناگهانی تلاش اجرایی، فوراً عملکرد را افزایش میدهد ولی در بلندمدت هم باعث افت ذخیره توانمندیهای سازمانی و هم افت عملکرد میشود (شکل-۷).
مفهوم دام توانمندی نهتنها در مدیریت عملیات برای توضیح کاهش افت عملکرد در طول زمان کاربرد دارد، در حوزههایی مانند زیرساخت (آب، برق، راه و …)، تعمیر و نگهداری، سیستمهای خدمات درمانی و بهداشتی توضیح میدهد که چرا علیرغم آنکه دولتها بودجه زیادی صرف این حوزهها میکنند، کیفیت خدمات ارائهشده در طول زمان نزول مییابد.
توسعه محصولات جدید و رویکرد اطفاء حریق (Firefighting)
یکی از مشکلات شایع در توسعه محصولات جدید، تخصیص بدون برنامهریزی منابع سازمانی به حل مسائل پیشآمده در فازهای آخر توسعه محصول است. چنین پدیدهای در اصطلاح اطفاء حریق گفته میشود. گرچه چنین رویکردی در ادبیات مدیریت و فرهنگعامه موردانتقاد است، در بسیاری از سازمانها متداول است.
به این سناریو توجه کنید:
در یک سازمان، پروژه الف کمی دیرتر از برنامه شروع شده است. درواقع پروژه الف در ابتدا اصلاً در دستور کار سازمان برای امسال نبود. ولی نیازهای جدید بازار و نقصان و تأخیر در پروژه قبلی، به ناگهان پروژه الف را در اولویت یک سازمان قرار داد تا حفظ مشتریان فعلی و رشد کسبوکار را تضمین کند. ولی چون پروژه دیر آغاز شد، طراحی و برنامهریزی برای آن (پیش فعالیتهای پروژه) توسط تیم محصول بهدرستی انجام نشد و تیم پروژه برای آنکه سریعتر محصول را آماده کند بهسرعت درگیر اجرای پروژه شد.
سرعت در اجرای پروژه الف، دستآوردهای زودهنگامی به بار آورد که مدیران را تشویق کرد اهداف اولیه پروژه را وسیعتر کنند. اما نسخه اولیه محصول عیان کرد که طراحی آن ایرادهای جدی داشته است. چون پروژه تا حد زیادی جلو رفته است، برای اصلاح محصول باید دوبارهکاریهای زیادی صورت گیرد که تلاش و انرژی زیادی از تیم پروژه میطلبد. مدیران هفتهبههفته وضعیت پروژه را بررسی میکنند.
چند ماهی تا زمان تحویل پروژه نمانده است و مشکلات هنوز پابرجاست. مدیریت پافشاری میکند که نباید زمان تحویل به تعویق بیفتد. بنابراین سازمان برای حل مسائل پیشآمده منابع بیشتری اختصاص میدهد. همه اعضای پروژه اضافهکاری میکنند و تمام تلاش خود را برای رفع مشکلات میکنند.
درنهایت با تلاش قهرمانانه اعضای سازمان، پروژه در زمان مقرر تحویل داده میشود. گرچه هنوز برخی مشکلات در محصول باقی مانده است.
چنین رویکردی در ادبیات مدیریت، اطفاء حریق نامیده میشود؛ مشکلات ناگهانی (حریق) با تلاش و هزینه زیاد خاموش میگردد. واقعیت این است حتی برخی مدیران از چنین رویکردی استقبال میکنند. خیلی میپسندند که سازمان بتواند یک پروژه را در لحظات آخر به ازای صرف انرژی زیاد و هزینه بالا به سرانجام برساند.
اما مشکل اینجاست که چنین وضعی میتواند به وضعیت غالب در یک سازمان بیانجامد. مطالعات نشان میدهند در بیشتر موارد اتخاذ رویکرد اطفاء حریق درنتیجه مشکلاتی بوده که از اطفاء حریقهای قبلی ناشی شده است. جالب آنکه اتخاذ رویکرد اطفاء حریق حتی برای یک پروژه ایزوله در یک سازمان میتوان بهسرعت در کل سازمان پخش شود. سازمانی که دائماً در حال اتخاذ چنین رویکردی است در بحرانهای پیدرپی فرو میرود و توانش برای ارائه محصولات باکیفیت فرسوده میگردد.
برای درک پویایی گسترش رویکرد اطفاء حریق به سازمان، فرض کنید هر پروژه دارای دو فاز است. فاز اول، پیش فعالیتهای پروژه شامل طراحی، مفهومسازی و برنامهریزی پروژه و فاز دوم اجرای پروژه.
هدف اصلی، پیش فعالیتهای پروژه آن است تا با فهم دقیق نیازهای مشتریان، تعیین ابعاد پروژه و بررسی فنآوریهای موجود برای اجرای پروژه، فعالیتهای اجرایی آتی کارآمدتر جلو بروند. اما ازآنجاکه منابع سازمان محدود است، پیش فعالیتهای پروژه میتوانند به نفع پرداختن سریعتر به اجرا نادیده گرفته شوند. اما نادیده گرفتن پیش فعالیتهای پروژه به بهای آن است که احتمال تحقق کامل نیازمندیهای پروژه کاهش یابد. برای مثال، ندیدن نیازهای مشتری در ابتدا و فهمیدن آن پس از عرضه اولیه محصول، تلاش و هزینه زیادی را برای اصلاح محصول میطلبد.
شکل-۸ پویایی گسترش رویکرد اطفاء حریق را نشان میدهد. مشکلات در طراحی اولیه محصول فعلی (بهخصوص برای محصولات نزدیک به زمان عرضه به بازار)، موجب میگردد سازمان اولویت زیادی برای اصلاح آن تخصیص دهد تا گپ مشکلات را کاهش دهد (چرخه دوبارهکاری). نتیجه ناخواسته چنین رویکردی این است که منابع تخصیص دادهشده به پیش فعالیتهای پروژههای آتی کاهش یابد. کاهش توجه به پیش فعالیتهای پروژههای آتی، در زمانی که فاز اجرایی آنها شروع شود، احتمال وقوع مشکلات در آن محصولات را زیاد میکند.
مطالعات نشان میدهد نقطه عطفی وجود دارد که میتواند منجر به گسترش رویکرد اطفاء حریق در سازمان شود. شکل-۹ این پدیده را توضیح میدهد. اگر درصد تکمیلشده از پیش فعالیتهای پروژه امسال از آن نقطه عطف عبور کند، درنتیجه پروژه سال بعد، هم منابع لازم برای تکمیل پیش فعالیتهای خود را به دست میآورد. ولی اگر درصد تکمیلشده از پیش فعالیتهای پروژه امسال از نقطه عطف کمتر باشد، رویکرد اطفاء حریق بهسرعت به پروژههای دیگر سازمان گسترش مییابد.
خطای ذخیره-جریان از منظر ویژگیهای فردی
در طول سالهای گذشته مطالعات متعددی بر روی علل خطای ذخیره-جریان از منظر ویژگیهای فردی انجام شده است. در یکی از مقالاتم که در سال ۲۰۱۵ در ژورنال مدیریت عملیات (Journal of Operations Management) به چاپ رسید، به بررسی تأثیر دو ویژگی نحوه تفکر (Thinking Style) و نحوه پردازش اطلاعات (Processing Style) بر روی عملکرد افراد در یک مسئله ذخیره-جریان ساده پرداختم.
یکی از این ویژگیها نحوه تفکر تحلیلگر (Analytic Reasoning Style) در مقابل تفکر شهودی (Intuitive Reasoning Style) هست. در تفکر شهودی، فرد تصمیماتش را بسیار سریع و بیشتر بر اساس احساسات و نه بر اساس تجزیهوتحلیل منطقی میگیرد. در مقابل، در تفکر تحلیلگر تصمیمگیری بیشتر بر اساس یک روند آگاهانه و با تجزیهوتحلیل اطلاعات صورت میگیرد. افراد در بسیاری مواقع به شکل سریع و با تکیهبر رویکرد شهودی تصمیمگیری میکنند و این امر منجر به بروز خطا در تصمیماتشان میشود. نحوه تفکر تحلیلگر در مقایسه با شهودی به عملکرد بهتر در تصمیمات بهویژه در حوزه مدیریت عملیات منجر میشود. مطالعات در حوزههای مختلف مدیریت عملیات نظیر سفارشدهی، انبارداری و پیشبینی تقاضا مؤید این امر هستند. به همین ترتیب، رویکرد تحلیلگر به خطای کمتر در مسائل ذخیره-جریان میانجامد.
از دیگر ویژگیهای بارز فردی در تصمیمگیری نحوه پردازش کل-نگر (Global Processing Style) در مقابل جزء-نگر ( Local Processing Style) هست. پردازش اطلاعات کل-نگر در مقابل جزء-نگر نشان میدهد که آیا فرد در هنگام تحلیل دادهها و حل مسئله تمرکزش بر کل مسئله یا بر اجزاء آن است. در نحوه پردازش کل-نگر، فرد بر کلیت مسئله تمرکز دارد و مسئله را به شکل یک کل واحد مورد تجزیهوتحلیل قرار میدهد. در مقابل، در پردازش جزء-نگر تمرکز فرد بیشتر بر قسمتهای مختلف مسئله و جزئیات آنها هست. مطالعات انجامشده در زمینه تأثیر نحوه پردازش اطلاعات بر خطای ذخیره-جریان نشان میدهند که نحوه پردازش کل-نگر در مقایسه با جزء-نگر به کاهش خطای ذخیره-جریان میانجامد. علت این امر توجه فرد به تغییرات در ذخیره و جریانهای ورودی و خروجی، وجود ساختارهای بازخورد و وجود تأخیر در بروز پدیدهها است که به درک بهتر ارتباط بین ذخیره و جریان کمک میکند.
***ضمیمه: شبیهسازی مدل ذخیره-جریان در نرمافزار R
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | #Input and Output Vectors input <- rep(100, 200) output <- seq(1, 200, 1) #Plot Input and Output over Time plot(input, type = 'l', xlab = 'Time', ylab = 'Input', col = 'blue', lwd = 3) plot(output, type = 'l', xlab = 'Time', ylab = 'Output', col = 'blue', lwd = 3) #Stock at t s0 <- 100 s <- c(s0) for (i in 1 : 200){ s_t <- s0 + (input[i] - output[i]) s <- c(s, s_t) s0 <- s_t } #Plot Stock over Time plot(s, type = 'l', xlab = 'Time', ylab = 'Stock', col = 'blue', lwd = 3) |
منابع:
Hendijani, R., Ghafourian, F., & Attari, I. (2021). “The Effect of Rational-Experiential Thinking Style on Stock-Flow Performance: The Mediating Role of Cognitive Reflection”, Current Psychology: A Journal for Diverse Perspectives on Diverse Psychological Issues
Repenning, N. P., & Sterman, J. D. (2002). “Capability Traps and Self-confirming Attribution Errors in the Dynamics of Process Improvement”, Administrative Science Quarterly, 47(2), 265-295
Repenning, N. P., & Sterman, J. D. (2001). “Nobody ever Gets Credit for Fixing Problems that never Happened: Creating and Sustaining Process Improvement”, California management review, 43(4), 64-88
Repenning, N. P. (2001). “Understanding Firefighting in New Product Development”, Journal of Product Innovation Management, 18(5), 285-300
Sterman, J. D. (2012). “Sustaining Sustainability: Creating a Systems Science in a Fragmented Academy and Polarized World”, In Sustainability Science (pp. 21-58). Springer New York
Sterman, John D., and Linda Booth Sweeney. “Cloudy Skies: Assessing Public Understanding of Global Warming”, System Dynamics Review: The Journal of the System Dynamics Society 18.2 (2002): 207-240
Weinhardt, J. M., Hendijani, R., Harman, J. L., Steel, P., & Gonzalez, C. (2015). “How Analytic Reasoning Style and Global Thinking Relate to Understanding Stocks and Flows”, Journal of Operations Management, 39, 23-30