시스템사고_메타인지

시스템다이나믹스

시스템 사고

• 시스템 사고는 1950년대 말 MIT의 제이 포리스터 교수가 개발한 시스템 다이내믹스 (System Dynamics)라는 학문에 그 뿌리를 둔다.
• 시스템 다이내믹스는 시스템의 구조를 모델화하여 이를 컴퓨터에서 시뮬레이션 함으로써 정책효과를 분석하는 방법론으로 강력한 분석력에도 불구하고 사회전반으로 확산되는데 어려움을 겪었는데 이유는 시스템 다이내믹스가 너무 어려웠기 때문.
• 이를 극복하기 위해 시스템 다이내믹스를 쉽게 만들고자 하는 노력이 지속되었고 1980년대 중반 시스템 다이내믹스의 모델링을 도와 주기 위한 소프트웨어인 스텔라 (STELLA)가 개발되었지만 여전히 일반인들에게는 어려운 방법론으로 인식.
• 시스템 다이내믹스 학자들은 시스템 다이내믹스에서 일반인이 이해하기 어려운 컴퓨터 시뮬레이션 부분을 제외하고 일반인에게 전달하기 용이한 부분만 간추려서 ‘시스템 사고’라 부르기 시작(1980년대 이후).
• 시스템 다이내믹스를 딱딱한 방법론(Hard Methodology)라고 하고, 시스템 사고를 부드러운 방법론(Soft Methodology)라고 하기도 한다. 시스템 사고는 시스템 다이내믹스의 직관적인 지혜를 뽑아낸 것.

• 파동적 사고
• 인과적 사고
• 피드백 사고

인과적 사고

피드백 사고

파동적 사고

• 시스템은 요소 (Element)와 그 요소 사이의 관계 (Relation)로 구성된다.
• 요소와 요소 사이에는 관계가 존재한다.
• 시스템의 구조란 지속적인 관계를 의미한다.
• 예측은 요소값, 즉 행태에 초점을 둔다.
• 시스템의 행태는 구조에 의해서만 발생한다.
• 구조가 행태를 결정한다고 할 때 행태는 반복되는 행동유형(Pattern of Behavior)을 나타낸다.
• 시스템 사고는 행태보다 구조, 요소보다 관계를 중시하지만 행태를 무시하지는 않는다.
• 시스템 사고에서는 반복하여 발생되는 행동패턴에 관하여 관심을 갖는다.

• 살아 있는 생명은 파동을 지닌다. 그러나 사회과학에서 파동은 예외적인 현상으로 취급하여 균형(Equilibrium)을 중요시 했다. 시스템 사고에서는 직선이나 균형을 죽은 상태로 보고 곡선이나 파동을 살아 있는 상태로 본다.
• 1. 파동은 전파된다 /2. 파동은 간섭한다 / 3. 파동은 공명한다

• 피드백이 동력이다
• 음의 피드백 루프는 변화를 억제하는 루프이고, 양의 피드백 루프는 변화를 촉진하는 루프이다.
• 하나의 피드백 루프로만 구성되는 시스템은 거의 존재하지 않는다.
• 음과 양의 피드백 루프가 교대로 시스템을 지배하는 경우가 있다.
• 양의 피드백 루프와 임계질량 : 티핑 포인트

인과사고 / 파동사고 / 피드백 사고

시스템 씽킹

시스템 사고의 시간 개념 구분

과거, 현재, 미래라는 시간 개념은 상황에 따라

거시적 관점과 미시적 관점으로 구분

사 례

과거

묘목

문제를 인식하는 사고 기법

고정 전화

현재

목재

조립 전 상태

당근 파종

휴대 전화

볼펜

건축물

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

미래

당근 솎아내기

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

운동화에 대한 문제 인식

웨어러블 정보 단말기

최근 다양한 기능성 운동화뿐만 아니라 다양한

(안경형, HMD, 손목시계형)

재활용, 폐기 상태

패션 운동화가 대거 출시되면서 과열된 운동화 시장에서

잔디 깎는 기계에 대한 문제 인식

(운동화)

당근 주스

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

인식된 문제 정의문

(3) 인식된 문제 정의문 작성하기

살아남으려면 어떻게 해야할까?

스마트 운동화와 연동해서 개인의 건강을 관리할 수 있도록 건강관리용 스마트폰 앱을 개발하자.

한복에도 운동화를 신을 수 있도록, 한복과 잘 어울리는 운동화를 디자인하자.

운동화 끈을 매는 불편함을 해소하기 위해 운동화를 신으면 끈이 자동으로 조여지는 스마트 운동화를 개발하자.

오래 걸어도 다리에 무리가 가지않도록, 충격을 잘 흡수하는 밑창을 개발하자.

구분

번거로운 운동화 세탁이 필요 없도록, 자기 세정력이 있는 위창을 개발하자.

상위 시스템

(운동화)

시스템

반자동 잔디 깎는 기계를 생산하는 회사에서 소음이

하위 시스템

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

- 현재 시스템인 운동화를 만들 때 정장과 잘 어울리는 운동화 디자인하기

- 오래 걸어도 다리에 무리가 가지않도록 운동화의 하위 시스템인 밑창 개선하기

(2) 시스템 사고를 통해 문제 인식하기

시스템 사고를 통해

- 과거의 상위 시스템인 한복과 잘 어울리는 운동화 디자인하기

- 운동화를 신으면 끈이 자동으로 조여지는 스마트 운동화 개발하기

너무 심하다는 소비자들의 불만을 해소하기 위해

- 스마트 운동화와 연동해서 개인의 건강을 관리할 수 있는 스마트폰 앱을 개발하기 등

(운동화)

소음이 적은 신제품을 개발하려고 한다.

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

미래

스마트폰, 무선인터넷

앱 개발 기술 등

현재

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

스마트 운동화

운동장, 학생

구분

운동화 디자이너 등

과거

위창, 밑창,

(1) 시스템 사고하기

각종 센서 등

상위 시스템

흙길, 고무신 틀,

과거

(1) 시스템 사고하기

운동화

구분

잔디 공원,

위창,밑창, 안창,

한복 등

시스템

공원 관리자 등

(잔디 깎는 기계)

상위 시스템

끈 등

현재

고무신

구식의 수동식

잔디 깎는 기계

하위 시스템

잔디, 정원, 정원사,

시스템

기계공학 등

고무

미래

칼날, 가솔린 엔진

덮개 등

하위 시스템

반자동

잔디 깎는 기계

잔디, 정원사로봇,

로봇 공학 등

칼날, 가스 엔진

배기관, 소음기 등

지능형 친환경

잔디 깎는 로봇

레이저, 센서,

로봇제어 SW 등

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

(2) 시스템 사고를 통해 문제 인식하기

(잔디 깎는 기계)

- 소음이 심한 잔디 깎는 기계의 하위 시스템인 소음기나 배기관만 개선하기

- 상위 시스템인 정원이나 잔디 개선하기

- 장기적인 관점에서 미래 시스템인 지능형 친환경 잔디 깎는 로봇 개발하기

- 친환경 잔디 깎는 로봇을 만들기 위해서, 상위 시스템인 친환경 소재 개발하기

문제 인식하기

구분

시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

(3) 인식된 문제 정의문 작성하기

상위 시스템

시스템

인식된 문제 정의문

(잔디 깎는 기계)

하위 시스템

잔디 깎는 기계가 필요 없도록 하기 위해, 깎을 필요가 없는 잔디를 개발하자.

친환경 잔디 깎는 로봇을 만들기 위해서, 친환경 소재를 개발하자.

'지능형 친환경 잔디 깎는 로봇'을 개발하자.

장기적인 관점에서 문제를 해결하기 위해서, 미래 시스템인

개발 기간을 최소화하기 위해, 소음기만을 개선하자.

개발 비용을 최소화하기 위해, 배기관만을 개선하자.

문제 인식을 위한 판단 기준

3. 현재 시스템에서 문제를 인식했을 때는 해결 시점이 매우 중요하므로

장기적인 문제보다는 단기적으로 해결 가능한 문제가 바람직하다.

contents

4. 현재 시스템에서 문제를 인식하기보다는

미래의 상위 시스템에서 문제를 인식하는 것이 가장 바람직하다.

1. 시스템 사고란?

2. 시스템 사고의 시간 개념 구분

3. 시스템 사고의 시스템 수준 구분

4. 문제 인식을 위한 판단 기준

5. 시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

문제 인식을 위한 판단 기준

1. 현재 시스템에서 문제를 인식할 수도 있지만

상위 시스템이나 하위 시스템에서 문제를 발견하거나 창안할 수 있다.

사례 3

통신규약, 통신망

기지국, 안테나 등

액정, 버튼, 배터리

스마트폰

마이크, 케이스 등

사례 2

자전거 전용 도로,

날씨, 교통법규 등

프레임, 체인, 바퀴

자전거

기어, 브레이크 등

사례 1

잔디, 운동장, 정원,

소음규제 등

잔디 깎는 기계

칼날, 엔진, 소음기,

사 례

배기관, 덮개 등

구분

상위 시스템

2. 현재나 미래 시점에서만 새로운 문제를 인식하는 것이 아니라

시스템 사고(system thinking)란?

시스템

하위 시스템

과거 시점에서도 문제를 발견하거나 창안할 수 있다.

시스템 사고의 시스템 수준 구분

크게 세 가지로 구분됨

문제를 하나의 시스템으로 보고, 9개의 창을 통해서 문제의

전체적인 모습을 파악하는 창의적 사고 기법

시스템 수준은 상위 시스템, 시스템, 하위 시스템의

시스템 사고(system thinking)란?

하나의 시스템을 과거, 현재, 미래라는 시간 개념으로 분리하고 시스템 뿐만 아니라 상위 시스템, 하위 시스템도 함께 고려함으로써 보다 넓은 시야에서 문제를 인식하는 사고 기법

멀티스크린(multiscreen) 사고

또는

시스템 연산자(system operator) 라고도 함