시스템법칙(Thinking in Systems) 안내서 (6) - 욕조 모델의 세계관 - 저량과 유량의 피드백 2탄

 시스템법칙(Thinking in Systems) 안내서 (6) - 욕조 모델의 세계관 - 저량과 유량의 피드백 2탄

균형 피드백에만 있는 독특한 특징, "목표와의 차이"

시스템사고의 피드백 개념은 이 분야 모든 학자가 이구동성으로 동의하는 가장 중요한 개념입니다. 기억하기에도 좋게 피드백은 두 종류밖에 없습니다. 강화 피드백과 균형 피드백입니다. 각각 다양한 표현이 있습니다. 그래서 같은 의미인데도 오해를 낳기도 합니다. 

강화 피드백의 다양한 표현

  • Reinforcing feedback
  • Positive feedback
  • 양성 피드백 
  • 양의 피드백

균형 피드백의 다양한 표현

  • Balancing feedback
  • Controlling feedback
  • Negative feedback
  • 음성 피드백
  • 음의 피드백

특히, Positive, Negative는 긍정이나 부정의 뜻이 없는 방향의 개념입니다. 

Positive는 같은 방향을 지향하는 성질이고, Negative는 반대 방향을 지향하는 성질입니다. 이것을 긍정·부정과 같이 가치 판단 안경으로 해석할 때 큰 오류가 발생합니다. 시스템 그 자체는 가치 중립적이기 때문입니다. 따라서, 

  • Positive feedback은 좋거나 나쁜 뜻이 없습니다. 해석하기 나름입니다. 
  • Negative feedback은 좋거나 나쁜 뜻이 없습니다. 해석하기 나름입니다. 
그리고 양과 음으로 구분하는 것도 오해가 있기도 합니다. 마치 양지와 음지처럼 오해하기 때문입니다. 양과 음으로 표기하는 것은 Positive와 Negative의 한자 표기라고 생각하면 됩니다. 그 이상도 이하도 아닙니다. 

이번 글에서는 강화 피드백에 없고 균형 피드백에만 있는 독특한 특징을 소개하겠습니다. 다음은 대표적인 균형 피드백의 구조입니다. 편의상 시간 변수는 생략했습니다. 


1번 구조를 이해하기 위해서 먼저 2번 구조를 설명해야 합니다. 저량을 토끼나 구피같은 동물이라고 생각해 봅시다. 2번 구조는 저량에서 빠져나가는 유량 파이프가 있고 저량에서 이 유량 파이프의 수도꼭지에 연결된 화살표가 있습니다. 화살표는 영향을 미친다는 것입니다. 저량의 크기가 커질수록 또는 작아질수록 빠져나가는 유량이 저량으로부터 영향받아서 달라진다는 것입니다. 즉, 저량이 독립 변수(원인)이고 유량이 종속 변수(결과)인 셈입니다. 그런데 유출량의 정의상 저량에서 빠져나가기 때문에 유출량이 커질수록 또는 작아질수록 마찬가지로 저량이 달라집니다. 이때는 유출량이 독립 변수(원인)이고 저량이 종속 변수(결과)인 셈입니다. 이렇게 서로 연결되어 종속 변수와 독립 변수로 구분 짓는 것이 무색하게 되는 피드백이 만들어졌습니다. 그러면 이 피드백의 성격을 따져볼까요? 유출량 -> 저량의 관계를 보면 유량이 커질수록 저량이 감소합니다. 즉, 반대 방향의 인과관계이기 때문에 유출량 -> 저량(-)라고 표기합니다. 한편, 저량 -> 유출량의 관계를 보면 저량이 적어질수록 유출량이 적어지고, 저량이 커질수록 유출량은 커지기 때문에 저량 -> 유출량(+)이라고 표기합니다. 이 구조를 인과순환지도로 표현하면 다음과 같은 균형 피드백이 됩니다. 

이제 1번 구조를 설명하겠습니다. 
1번 구조의 가장 큰 특징은 목표 수준이 있다는 것입니다. 목표 수준은 Desired level, Target 등으로 표현하기도 합니다. 이때의 목표 수준은 저량의 목표를 의미합니다. 저량은 유량과의 관계에서 계속 변하지만, 현재 보이는 1번 구조에서 목표는 고정된 것을 전제로 합니다. 물론, 실제 조직 생활에서는 목표가 계속 높아지는 방향으로 바뀌면서 조직원들을 더 열심히 일하도록 만듭니다만, 구조를 이해하기 위해 단순화한 것으로 생각해 주시면 됩니다. 목표는 고정되었고, 저량은 계속 변합니다. 따라서, 목표와 저량과의 차이도 계속 변하게 됩니다. 그 결과 저량이 다음과 같이 목표에 수렴하는 것을 기대하게 됩니다. 

유량은 행동(정책) 대상입니다. 수도꼭지를 돌리는 행위를 생각하면 됩니다. 이 행위 때문에 파이프를 타고 물이 욕조로 들어가서 욕조가 바뀐다는 점을 늘 잊지 말아야 합니다. 그런데, 1번 구조에서 이 수도꼭지를 돌리는 행위를 하는 이유가 뭘까요? 그것은 욕조의 물 높이를 목표에 맞추기 위해서가 아니겠습니까? 따라서, 목표와 저량과의 차이(gap)가 유량(행위)의 기준이 된다는 것입니다. 우리가 물병에 적당한 수위(목표)에 이르도록 물을 따르거나 수용할 수 있는 수준(목표)만큼 손님을 받으려는 맛집은 이런 작동 원리가 적용됩니다. 

1번 구조의 유량 파이프는 2번 구조와 달리 화살표가 양 끝에 있습니다. 그리고 양 끝 화살표도 하나는 실선이고, 또 하나는 점선으로 되어 있습니다. 실선 화살표가 욕조를 향하고 있습니다. 따라서, 기본적으로 물이 욕조로 들어가는 유입량을 표현하고 있습니다. 하지만, 점선 화살표는 여차하면 욕조에서 물이 빠져나갈 수 있다는 것을 의미합니다. 즉, 목표 수준 보다 욕조의 물이 많아지면 퍼낸다는 것입니다. 기본적으로 유입량(Inflow)이지만, 여차하면 유출량(Outflow)이 될 수 있다는 뜻으로 이런 유량을 순 유입량(Net Inflow = Inflow - Outflow)이라고 합니다. 순 유입량이 있다면 유출량을 기본으로 하는 순유출량(Net Outflow = Outflow - Inflow)도 만들 수 있을 겁니다. 모델을 만드는 사람의 선택에 따라 달라질 뿐입니다. 

목표와의 차이를 염두에 두고 조정하는 행위 중에서 가장 대표적인 것이 재고 관리입니다. 그 구조는 다음과 같습니다.  

정책은 어떤가요? 정책이 지향하는 목표와 현재 정책 수준과의 차이를 줄이는 행위가 입법 행위가 될 겁니다. 


실내 온도 조절 장치는 어떤가요? 목표 온도를 설정하면 실내 온도(저량)가 변합니다. 이 경우는 목표 수준에 도달하기 위해 자동 조절하는 구조입니다. 은행 계좌 잔고(저량)가 바닥을 향해 갈수록 소비를 줄이거나 수입을 늘리는 노력을 합니다. 이 경우는 최소한의 잔고 수준(목표)에 가지 않으려고 안간힘을 쓰면서 조절하는 구조입니다. 

이렇게 여러분의 일상에서 균형 피드백을 찾아보세요. 댓글로 공유해 주시면 같이 시스템 관점에서 해석해 봤으면 합니다. 





댓글

  1. '저량의 목표가 있는 균형피드백 시스템이 있고, 저량의 목표가 없는 균형피드백이 있다.' 이렇게 이해하면 될까요? 아니면 모든 균형피드백에는(시스템에는) 목표가 있다고 봐야 할까요?

    균형 피드백을 찾아보면,
    1. 정책에서의 균형피드백
    1) 부동산정책: 부동산 가격 -> 부동산정책(+), 부동산정책 -> 부동산가격(-)

    2. 일상에서의 균형피드백
    1) 마트재고관리: 재고수준 -> 주문량(-), 주문량 -> 재고수준(+)
    2) 음식섭취: 배고픔 -> 음식섭취(+), 음식섭취 -> 배고픔(-)

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    답글
    1. 아주 좋은 접근입니다. 균형 피드백에 목표가 있는지 없는지를 살펴 보는 것은 대단한 수준의 시스템사고 능력입니다. 일단, 모든 균형 피드백은 명시적인 목표가 없더라도 암묵적인 목표가 있다고 생각하면 편하실 겁니다. 암묵적인 적정 부동산 정책 수준이 있고, 암묵적인 목표 재고 수준이 있고, 이상적으로 생각하는 포만감 수준이 있다고 생각하면 위에서 언급하신 모든 균형 피드백에 목표가 있다고 볼 수 있습니다.

      목표가 없는 균형 피드백의 대표적인 것이 개체수(stock)과 사망(outflow)과의 관계라고 볼 수 있습니다.

      의견1. 생태계에서 모든 생물체가 목표가 있는 개체수 조절이 있다고 볼 수 없다. 무작위다!
      의견2. 보이지 않는 손이 생태계의 개체수를 조절한다. 즉, 목표 수준이 있다.
      의견3. 소위 carrying capacity의 개념을 적용하면 모든 생물체는 자신이 존재하는 공간과 먹이 상태가 주는 적정 목표 수준(수용능력)이 있게 된다. 이것이 보이지 않는 목표 역할을 한다.

      저는 의견3이 좋아 보입니다.

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  2. 균형피드백은 항산성을 유지하셔
    불안이 기본인것 같다는 생각이 들고 자기조절력인것 같습니다.
    목표와 현실에서의 줄타기인것 같습니다.
    일상 예시로는
    자동차 속도(속도가 느리면 엑셀을 밟고, 속도가 빠르면 엑셀을 떼고)
    식물 물주기(흙이 마르면 물을 주고 흙이 젖어있으면 적게 또는 안주기로 조절)
    보여지지않는 모습에서 조절하기 힘들수 있을것 같다는 생각으로 균형피드백은 조절하기 너무 어려운것 같습니다.(돌사이 흙채우기식)

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    1. 맞습니다. 어렵습니다. 여기에 지연 현상이 추가되는 순간 당황하게 됩니다.

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  3. 에어컨의 온도 조절도 균형피드백이겠어요

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  4. 여름, 겨울철 온도조절도 그중 하나 인 것 같습니다.
    에어컨 온도를 파워로 했다 너무 추워지면 온도를 올려서 바람을 조절하고
    그러다 보면 다시 올라간 실내온도를 낮추느라 다시 냉방모드를 가동하고..
    이제는 온수매트의 온도를 높였다가 체온도 높아지면 온수매트의 온도를 내리고...^^

    균형피드백에서의 목표의 유무.. 저도 알고 싶습니다~~

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    1. 훌륭합니다. 위에 동일 주제에 대한 댓글을 참고해 주세요.

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