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2016-04-28
대박성진
복잡계를 바라보는
‘System Thinking’과 ‘TOC’
TOC-TP
1. 복잡계를 통해 문제를 바라보는 이유
2. TOC CRT 활용 문제 분석 리뷰
3. ST CLD 소개
4. TOC CRT와 ST CLD의 결합 방안
AG
END
A
1. 복잡계를 통해
문제를 바라보는 이유
Intr
oduc
tion
우주에서 쓸 수 있는 볼펜은?
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“우주 볼펜”을 위한 솔루션은?
•약 300만달러 (=약 35억원)5 of 58
문제가 올바른가?
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어떠한 것이 더 복잡할까?
발열
기침
가래
염증(혈액검사)
거친숨소리(청진기)
폐엽경결(엑스레이)
폐렴
[정의#1] 시스템을 구성하는 요소(Component)의 수의 많고 적은 정도
[정의#2] 시스템을 제어하기 위한 통제점(Control Point)의많고 적은 정도
복잡성
발열
기침
가래
시스템의 복잡성은 구성요소(Component)의 수에 좌우되는 것이 아니라, 통제점(Control Point)의 수에 좌우된다. - Eliyahu M. Goldratt
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복잡계 속에서 문제를 바라본다는 의미
발열
기침
가래
염증(혈액검사)
거친숨소리(청진기)
폐엽경결(엑스레이)
폐렴
Q. 다음 중 ‘복잡계속에서 문제를 바라본다’는 것의 의미로 잘못된 것을 고르시오.
④ 현실은 실제로 복잡하므로, 현상을 있는그대로 복잡하게 보기 위함이다.
① 근저에 깔려있는 단순하면서도 근본적인문제를 파악하기 위함이다.
② 시스템을 제어하기 위한 통제점의 수를시스템의 복잡성으로 정의한다면, 문제를 분석하는 과정에서 복잡성은 현격히감소한다.
③ 시스템을 구성하는 요소의 수를 시스템의 복잡성으로 정의한다면, 문제를 분석하는 과정에서 복잡성은 증가한다.
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세 명의 요원?? 하나의 소스코드!!
<영화 메트릭스 中>9 of 58
알고 보면 간단하지만, 알아 가는 과정은…
일을 복잡하게 만드는 것은 간단한 일이지만,
그것을 단순화하는 것은 복잡한 작업이다.
Meyer의 법칙그대 걱정 말아요.그 과정도쉽게 알려 줄게요. ^^v
10 of 58
복잡계를 배우시겠습니까?
<영화 메트릭스 中>
11 of 58
퍼실리테이션 속의 연관도 일반
12 of 58
복잡계?
TOC
System Thinking(System Dynamics)
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세상에서 가장 무서운(무식해서) 사람?
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2. 현재 상황 나무
(Current Reality Tree)
TOC
–CR
T 출처: 정남기
출처: 정남기
CRT를 왜 작성하는가?
현재 상황을 보다 깊이 이해하기 위함
현재상황의 바람직하지 않은 증상(UDE: UnDesirable
Effect)에 대한 핵심 원인(제약)를 찾음
‘손가락질’ 극복
부분최적화를 벗어난다
• 범위를 ‘통제의 영역’에 머물지 않고 ‘영향력의 영역’
으로 넓게 설정한다
• 시스템의 목표를 인식
문제에 대한 구성원들의 인식 통일
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출처: 정남기
CRT 작성 과정의 개요
1. 해결하고자 하는 영역에서 발생되는 바람직하지 않
는 결과(UDE;UnDesirable Effect)를 조사한다.
2. UDE로부터 핵심문제를 확인한다.
– 이를 위해서 ‘3 Cloud Process’를 사용한다.
– 3 Cloud Process의 결과가 ‘Core Conflict Cloud(C3)’이다.
3. 이 핵심문제와 UDE를 인과관계로 연결한다.
– 핵심문제는 ‘CRT Base’로 표현된다.
– 인과관계는 화살표 연결로 표시된다.
– 엄밀한 인과관계를 구축하기 위해 CLR을 활용한다.
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갈등 상황
밥 먹자!빵 먹자!
쌀이그리워…
바빠서빨리먹어야…
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증발 구름
A같이 즐거운식사를 한다.
B빨리 먹을 수있다.
D’밥을 먹는다.
C든든하게먹는다.
D빵을 먹는다.
Side 1 빵돌이
Side 2 밥돌이
[전제] 빵을 먹어야빨리 먹을 수 있다.
[전제] 밥을 먹어야든든하게 먹을 수 있다.
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출처: 정남기
Road Map:무엇을 변화시킬 것인가?
Cloud의목적
Evaporating Cloud모든 UDE의원인이되는핵심갈등은무엇인가?
핵심대립
Generic Cloud (Core Conflict)
필요조건사고
Cloud의목적
UDE
UDE UDE
UDE
충분조건사고
Current Reality Tree핵심갈등은모든 UDE의원인인가?
FRT에서DE로바뀜
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출처: 정남기
첫째 과정: UDE Map을 작성한다
여기서, 우리는 “나무”로 들어가기 전에“숲”을 개략적으로 스케치한다. 우리의위치를 먼저 알아두어야 한다.
*7*
*4* *1*
*2*
*5*
*8*
*6*
*9*
*3*
*10*
*11*
B C
A
D D’
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출처: 정남기
UDE 작성 (1)
• 단계1: 조직(혹의 개인)의 장.단기 전략적 목표를 생각한다.– 우리가 달성하려는 것은 무엇인가?– (예) 회사의 2010년도 사업목표(수치)를 생각한다.
다음에, 경영목표(수치가 아니라 수치 달성의 방법)을 생각한다. 현재이슈가 되는 있는 현안을 참고한다.각 사업부에 대하여 입력(iput) -> 출력(output, goal) 과정의 각 부문들을 사슬로 그려본다. 예를 들면,
Marketing Sales Engineering Shipping… Goal $$
Input
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출처: 정남기
UDE 작성 (2)
• 단계 2: 조직(혹은 개인)의 장.단기 전략적 목표를 2~5개의 문장으로 적는다.– (문장의 예 1) “우리는 … 를 달성하고(만들고) 싶다.”– (문장의 예 2) “우리는 … 문제를 개선하여 … 하게 만들고 싶
다.”
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출처: 정남기
UDE 작성 (3)
• 단계 3: 단계2 에서 적은 전략적 목표를 달성하는 데있어서, 장애물이나 바람직하지 않은 결과(UDE: UnDesirable Effects)를 적는다.
이것은 조직(혹은 개인)을 힘들게 하는 현상들이다. 또 만성적인문제이어서 많은 사람들의 개선의지를 약화시키는 것들이다.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
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출처: 정남기
* UDE*
* UDE*
* UDE*
* UDE*
* UDE*
D D’
B C
A
D D’
B C
A Original C3
* UDE*
* UDE*
D D’
B C
A* UDE*
D D’
B C
A
C3(Core Conflict Cloud) 작성
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출처: 정남기
3-Cloud Process
1. UDE 리스트에서 서로 다른 영역에 있는 3개를 추린다.
2. 선택된 3개 UDE에 대하여 각각 EC를 작성한다.
3. Core Conflict Cloud(C3)를 작성한다.
우리의 핵심문제를 갈등으로 표현한다.
4. 다시 UDE 리스트로 간다. C3 가 리스트에 있는 모든 UDE
와 연관이 있는 것으로 (직관적으로) 생각되는가? 그렇지
않다면, 다른 one-UDE Cloud를 하나 더 그려서 C3 를 작
성해본다.
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출처: 정남기
이런 모습이 되겠지요…
UDE Cloud #1
UDE Cloud #2
UDE Cloud #3
Core Conflict Cloud
A(#1)
B(#1)
C(#1)
D(#1)
D’(#1)
B(#2)
C(#2)
D(#2)
D’(#2)
B(#3)
C(#3)
D(#3)
D’(#3)
B(Ʃ)
C(Ʃ)
D(Ʃ)
D’(Ʃ)
A(#2)
A(#3)
A(Ʃ)
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출처: 정남기
D#1D#2
D#3
D’#1D’#3
D’#3
A#1A#2
A#3
통합 DƩ
통합 D’Ʃ
통합 BƩ
통합 CƩ
통합AƩ
B#1B#2
B#3
C#1C#2
C#3
C3 는 핵심문제를 갈등으로 표현한다
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출처: 정남기
CRT 작성은 Base 만드는 것부터 시작한다
A
C
B
D’
D B C
A
D D’
그리고충분조건을보강하여CRT base를완성한다.
C3를 900 회전시키고, 화살표방향을반대로바꾼다
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출처: 정남기
CRT Base 만들기
A
B
C
D
D’
B C
A
D D’
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출처: 정남기
CRT Base Template
가정 B/D
B우리는… 해야한다(..할필요를느낀다)
A우리는모두…를원한다.
D우리는…해야하는압박을느낀다.
D’우리는…해야하는압박을느낀다
C우리는… 해야한다(..할필요를느낀다)
가정 C/D’
가정 A/B 가정 A/C
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출처: 정남기
예: Best Baggage 회사
가게를성공적으로운영한다
고객이원하는상품을보유한다
가용현금을보유한다
재고를더많이산다
재고를더사지않는다
우리는고객이원하는상품을보유해야한다
우리는가용현금을보유해야 한다
우리는가게를성공적으로운영하고싶다
우리는재고를더많이사려는압박을느낀다
우리는재고를더많이사지않으려는압박을느낀다
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출처: 정남기
둘째 과정: CRT 골격을 만든다
• D/D’ 에서 위로 UDEs 를 연결하는 일직선 “가지들(branches)”을만든다.
B C
A
D D’
*2* *8* *9*
*5* *6*
*3* *11*
*10*
*4* *1*
*7*
33 of 58
출처: 정남기
셋째 과정: 엄밀한 인과관계를 구축한다.
엄밀한 인과관계(Cause and Effect)를구축하기 위하여, CLR을 활용하여 화살표로 연결된 곳들을 상세한 논리로보강한다.
B C
A
D D’
*2* *8* *9*
*5* *6*
*3* *11*
*10*
*4* *1*
*7*
D
34 of 58
출처: 정남기
CLRs
Phase I
원인불충분 추가적원인예상결과존재
Phase III
엔터티존재 인과관계존재Phase II
?
확실성(Clarity)
원인결과뒤바뀜
?
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출처: 정남기
넷째 과정: 정책, 성과측정, 행위를 확인한다
이로써 우리는 “What to Change?”에 대한 완벽한 답을 얻는다.
B C
A
D D’
*2*
P
B
Behavior
D
M
Measurements
Policy
36 of 58
3. 시스템 사고의 인과지도
(Causal Loop Diagram)
ST -
CLD
시스템 사고의 3요소
FeedbackThinking
Time-basedThinking
HolisticThinking
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시스템의 특징
시스템은 자기보호적(Self-regulated)이다. 변화가 발생할 경우, 그에 대응하는 시
스템의 자기보호적 메커니즘이 자동적으로 이루어진다.
시스템은 순환적 피드백 구조(Feedback loop)를 갖는다. ‘원인→결과’의 형태로
단선적이고 일회성이기보단, 그 결과가 다시금 원인에 영향을 주는 형태로 지속적
인 순환 구조를 갖는다.
시스템은 4차원적이다. 시간 위에서의 변화를 항상 고려해야 한다. 시간이 지남에
따라 효과가 발산 및 가속되기도 하고, 수렴 및 완화되기도 한다. 단기적으로는 긍
정적인 효과가 나타나지만, 장기적으로는 역효과로 작용될 수도 있다. 또한 효과
가 바로 나타나지 않고 지연되는 경우도 살펴야 한다. 지연은 파동을 유발한다.
시스템은 계층적 구조를 갖는다.
시스템은 상호적이다. 하위시스템 또는 하위구성요소들은 서로 상호작용하며 이
를 통해 상승효과(Synergy=System + Energy)를 낳는다.
시스템은 통합적(Holistic)이다. 시스템을 바라볼 때, 하위시스템 또는 하위구성요
소들에 대한 부분적 관점뿐만 아니라 이들의 상위시스템을 동시에 고려함으로써
문제를 전체적인 관점에서 조명해야 한다. 그렇지 않을 경우 부분최적화의 문제가
발생한다. 39 of 58
System Thinking(시스템 사고)
특정 시점의 현상이나 결과 그 자체보다는, 이를 결정하는 시스템 구조(구성요소
간 상호작용 메커니즘[순환적 피드백 구조])의 파악에 초점을 둔다. 시스템은 ‘확
정태(centainty)’가 아닌 ‘가능태(potentiality)’이기에 결과는 매번 다를 수 있다.
순환적 피드백 구조로 인해 미세한 변화가 큰 차이를 만들어 낼 수 있으므로, 시스
템의 변화를 가속시키는 급소/지렛대(Leverage Point)를 찾는 것이 효과적이다.
[참고#1] 급소 혹은 지렛대를 활용할 때에는 Negative보다는 Positive 피드백
을 이용하는 것이 궁극적으로 시스템을 보다 바람직한 방향으로 유도 할 수
있다.
예) 벌레: 살충제(Negative), 천적(Positive)
[참고#2] 시스템 관리의 효율성을 제고하려면, 구성요소의 수를 줄이기보다
는 통제점(Control point)의 수를 줄여야 한다.
복잡성
단순성
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TOC 시스템 사고
시스템 사고 인과지도(CLD)
충만한 삶을산다
의미 있는 성공을거둔다.
(의미 있는) 성공 (충만한) 삶
+
변수(Variables): 명사 혹은 명사구로 표현
• 증가/감소, 성장/쇠퇴 등의 수치 값을 갖는 변수로 표현될 수록 좋음
• 연결선의 극성 표현에 모호함이 없도록 변수를 구성(판단 기준)
연결선의 극성(Link Polarity): 서술어(동사) 부분을 연결선에 +/-로 표현
• 연결선의 극성은 변수 간 변화의 방향을 의미한다. 원인변수가 증가하거나 감소할 때 결과
변수도 함께 증가하거나 감소할 경우 양의 극성(+)로 표현하고, 이와 반대로 원인변수가 증
가할 때 결과변수가 감소하고 원인변수가 감소할 때 결과변수가 증가하면 음의 극성(-)로
표현한다.
(의미 있는) 성공 횟수 삶의 충만 정도
+
* CLD: Causal Loop Diagram
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피드백 루프(Feedback Loop)
암탉 달걀
+
피드백 루프(Feedback Loop)의 극성(Polarity)
강화 루프 (Reinforcing Loop) – 발산, [링크 극성이 모두 +이거나 –가 짝수]
선순환/순기능(Positive/Virtuous) 강화 루프: 바람직한 방향으로 발산
악순환/역기능(Negative/Vicious) 강화 루프: 안 좋은 것이 발산
균형 루프 (Balancing Loop) – 일정 목표 수준에 수렴 (일명 ‘목표 수렴 루프
Goal-seeking Loop’라고도 불림, [음(-)의 링크 극성 수가 홀수]
+
R 사자 사슴
-
+
B
R
B
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순환 루프 vs. 순환 논리
• 순환 논리(Circular Reasoning): 인과 관계가 입증되지 않음. 논리가 꼬리에 꼬리를 물고 반복됨.
• 순환 루프(Feedback Loop): 인과 관계가 있음. 패턴이 반복될 뿐 4차원 시간축에 따라 보면 다름.
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순환 루프인 것 순환 루프가 아닌 것
순환 루프(Feedback Loop)가 아닌 것
업무량
월급
레저 시간
스트레스
+
-
-+
연결선의 화살표 방향이한쪽 방향으로만 순환하는루프
연결선의 화살표 방향이상충하는 루프
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균형 루프와 목표 수준
실내온도 에어컨 가동
-
+
B실내온도 에어컨 가동
차이(Gap)
희망온도(목표)+
-
+B
균형 루프 (Balancing Loop)
• 일정 목표 수준에 수렴 (일명 ‘목표 수렴 루프 Goal-seeking Loop’라고도 불
림
• [목표] 변수와 [차이(목표-실제 간의 차이)] 변수를 추가하여 표현하면 이해하
는데 더 용이함.
B
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인과지도에서의 시간의 지연(Delay)
달걀 닭
+
시간의 지연(Delay)
• 인과지도에서 주요 지연이 발생하는 구간의 연결선에 이중선으로 표시
• 시스템 사고에서 시간 지연은 매우 중요한 요소임.
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시스템 사고 5가지 원칙
1. 수면 아래를 보라 (Lower the water line)특정 시점의 현상이나 결과 그 자체보다는, 이를 결정하는 시스템 구조(구성요소 간 상호작용 메커니즘[순환
적 피드백 구조])의 파악에 초점을 둔다.
• ‘작은 변화가 큰 결과를 초래할 수 있다. 그러나 근본 원인은 잘 보이지 않는다.’
• ‘원인과 결과는 시간과 공간상에서 서로 가까이 연결되어 있지 않다.’
2. 의도하지 않은 결과를 상정하라 (Ferret out unintended consequences)• ‘현재의 문제들은 과거 해결책의 산물이다‘
• ‘압력은 더 큰 압력으로 되돌아 온다.’
• ‘쉬운 해결책은 문제를 키울 뿐이다.’
• ‘치료가 병을 더 악화 시킬 수 있다.
3. 시간을 달리하여 다른 각도에서 바라보라 (Take a different look at time)
4. 시간 지연에 주의를 기울여라 (Pay attention to the time delays)• 시간지연은 장기적으로 더 큰 역효과를 지금 당장은 보이지 않게 할 수 있다.
‘더 나쁜 사태가 오기 전에 일시적 개선이 일어난다.‘
• 시간지연은 파동을 증폭시킬 수 있다.
5. 시스템을 욕조와 같이 생각하라 (Think like a bathtub)수도꼭지의 조절을 통해 욕조 안의 물의 양을 조절할 수 있듯, 구성요소를 ‘통제변수＇와 ‘결과변수’로 그 역
할을 구분하여 ‘통제점＇을 파악하라.
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시스템 사고 절차
1. 문제를 시스템 관점에서 정확히 파악한다.
증상뿐만이 아니라 증상을 일으키는 원인, 간과했거나 수면 아래에 가려 미처 파악하지 못한
요소들을 추가로 찾아내고 그들 간의 관계(구조)도 파악한다.
2. 문제 개선을 위한 통제점 및 급소/지렛대를 파악한다.
가장 적은 노력으로 큰 효과를 발휘할 수 있는 지점(leverage)은 병목지점, 임계점,
시간지연지점을 중심으로 찾으면 보다 쉽다.
병목지점: 요소 간 관계 속에서 상호 작용이 원활하게 이루어지지 못하고 막혀 있는 요
소를 말하며, ‘쉽게 통제가 가능한 요소＇로 한정된다.
• 병목이 있다면 그것은 어디에 걸려 있는가?
임계지점: 어떤 지점을 통과하면서부터 급증 혹은 급감이 뚜렷하게 나타나는 지점
• 양(+)의 피드백 루프인 경우, 임계점 도달을 저해하는 요소는 무엇인가?
시간지연지점:
• 시간지연이 있다면 가장 심각한 요소는 무엇인가?
3. 개입 시점(invention timing)을 정한다.
적분의 관점에서 결과변수의 양의 증감을 보고 시점을 정하는 것이 아니라, 미분의 관점에서
증감변화율을 보고 시점을 정해야 한다.
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시스템 원형의 계보
탐색하고자하는 것이…
문제 증상 해결(균형 Loop)
성장의 돌파구 마련(강화 Loop)
1. 시간 속의 균형Balancing with
Delay
처방 후 상황이 잠시 호전되는 듯하나, 다시 원복/심화될경우
2. 처방의 실패Fixes that Fail
단기응급처방과 중장기근본처방을 같이했지만 효과가 없는경우
3. 중독의 함정Shifting the Burden
처방에 의해서가 아닌 목표의 하향 조정을 통해 균형이 이루지는 경우
4. 목표의 표류Drifting/Eroding
Goals
처방이 경쟁을 유발하여 제로섬 게임을 만들 경우
5. 경쟁의 양동효과Escalation
성장을 제약하는 요인이 하나가 아닌여럿인 경우
7. 선택의 문제Attractiveness
Principle
6. 성장의 한계Limits to Growth
성장의 상한선이 고정되어 있는 경우
8. 성장과 투자Growth and
Investment with Fixed Goals
성장의 상한선이 유동적인 경우(8+4)
8-1. 성장과 투자Growth and
Investment with Drifting Goals
성장을 위한 자원을공유하여 고갈되는경우
9. 공유의 비극Tragedy of the
Commons
한쪽의 성장이 다른쪽의 쇠퇴를 초래하는 경우
10. 빈익빈 부익부Success to the
Successful
선순환 강화구조가악순환으로 동작하는 경우
11. 우발적 악연AccidentalAdversary
출처: Daniel H. Kim (1993)김상욱 (2010)
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시스템 개선 방법
Feedback loop 형태 개선 전 개선 후
양(+)의 loop악순환 고리
(vicious circle)선순환 고리
(virtuous circle)
음(-)의 loop정체화 고리
(stagnating circle)안정화 고리
(stabilizing circle)
: 변수값 조정 : 구조 변경
1. 양(+)의 루프에서, 시스템의 지배적 영향력이 음(-)의 루프로 전이되는 시점을 사전에
포착해야 한다. 이를 위해서는 미분의 시각에서 변화를 보아 그 변화율이 양(+)에서
음(-)으로 전환되는지를 예의주시할 필요가 있다.
2. 만약 그런 현상이 포착되면, 그 원인이 병목지점, 임계지점, 시간지연지점과 같은 구
조 상의 문제인지를 먼저 살피고, 만약 그렇다면 변수 값 조정으로 문제가 해결되는지
검토한다.
3. 변수 값으로 조정될 수 없는 문제라면, 시스템 상에 빠진 링크(연결고리)가 없는지 파
악할 필요가 있다.50 of 58
4. TOC CRT와
ST CLD의 결합
TOC
+ S
T
상황 실습
- 한 미육군 장교는 이라크 파병을 와 아래의 문제에 직면한다.
- 이라크 쿠파 광장에는 매일 사람들이 모여 집회를 한다.
- 시간이 지나 어두워지면 집회는 폭동과 난동으로 번진다.
- 이라크 정부에 집회 금지를 요청했으나, 정부가 이 요청을 거부하여
집회 자체를 금지할 수는 없다.
<찰스두히그 “습관의 힘“ 중>
52 of 58
영향권
통제권
TOC CRT 작성
집회를 한다.
집회가 길어진다.
감정이 격해진다
밤이 된다.
Gap이 크다.
분노가 커진다.
*폭동이 일어난다.
의견이 반영된다.
분노가 해소경감된다.
집회가 길어진다.
53 of 58
ST CLD 결합을 위한 변수 표기
[집회]를 한다.
[집회 시간]이길어진다.
[감정]이 격해진다
[밤]이 된다.
[Gap]이 크다.
[분노]가 커진다.
*[폭동]이 일어난다.
[의견이 반영]된다.
[분노]가 해소경감된다.
54 of 58
변수 정리
[집회]를 한다.
[집회 시간]이길어진다.
[감정]이 격해진다
[밤]이 된다.
[Gap]이 크다.
[분노]가 커진다.
*[폭동]이 일어난다.
[의견이 반영]된다.
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연결선 극성, Loop, 시간 지연 표시
[집회]를 한다.
[집회 시간]이길어진다.
[감정]이 격해진다
[밤]이 된다.
[Gap]이 크다.
[분노]가 커진다.
*[폭동]이 일어난다.
[의견이 반영]된다.
+
-
+
+
+
-+
+
++
+
56 of 58
영향권
통제권
순환 루프 극성 표시 및 문제 분석
[집회]를 한다.
[집회 시간]이길어진다.
[감정]이 격해진다
[밤]이 된다.
[Gap]이 크다.
[분노]가 커진다.
*[폭동]이 일어난다.
[의견이 반영]된다.
+
-
+
+
+
-+
+
++
+
B
B
B
집회가 길어진다.
[의견이 반영]된다.
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