系统思维在健康中的应用:为什么要使用系统思维?

本文探讨了系统思维给全球卫生领域带来了什么问题。观察到系统思维的元素在公共卫生研究中已经很常见，本文讨论了与系统思维相关的大量理论、方法和工具中哪一个更有用。论文回顾了系统思维的起源，描述了一系列的理论、方法和工具。共同主线是这样一种思想，即系统的行为由可以被发现和表达的共同原则所控制。它们都涉及复杂的问题，这是全球卫生领域的一个经常挑战。不同的方法和工具适用于不同类型的调查，并涉及定性和定量技术。文章最后强调，系统思维中使用的显式模型为理解、不断测试和修正我们对事物本质的理解提供了新的机会，包括如何进行干预以改善人们的健康。

在全球健康的迅速变化的领域中，很难知道最近对系统思考的关注是另一个时尚，或者更耐用的东西，为理解和行动提供了可用的见解。有些人认为系统认为提供强大的语言来沟通和调查复杂的问题，而其他人则由所涉及的涉及的大量和无定形的理论，方法和工具混淆。当然，时间将告诉，但与此同时，考虑为什么我们将使用在已经借出丰富的理论，方法和工具的领域中使用系统思考的原因是有帮助的，从健康科学，社会科学，工程，工程，数学和其他学科。

在其核心，系统思维是一个企业，旨在看到事物如何在整个实体的某些概念中相互连接。我们经常在进行和解释研究时，或者在我们的专业实践中，当我们怀着对结果的期望进行干预时，我们会建立联系。每当我们谈论某一事件的结果时，无论是流行病、战争，还是其他社会、生物或物理过程，我们都是在调用一些关于事物如何组合在一起的心理模型。然而，系统思维不是依赖于隐含的模型，即隐藏的假设和数据之间没有明确的联系，而是使用明确的模型，假设可以根据数据进行校准，并被其他人重复。“系统”这个词来源于希腊语sunistanai，意为“团结一致”。如果我们认为系统是一个可感知的整体，由朝着共同目标相互作用的部分组成，我们就会认识到感知能力和感知质量也是导致系统团结的部分原因。系统思维旨在提高对整体、其部分以及层次内部和层次之间的相互作用的感知质量。

对研究结果的每一种解释都涉及一个模型，无论是用于实验的物理模型，还是用于估计变量之间关系的统计模型，还是关于要素之间如何联系的概念模型。模型仅仅是我们紧凑地表示和理解一个对象、现象或系统的一种方式。虽然研究包括观察和实验，但我认为好的研究还包括建立和使用显性模型，而不是隐性模型。真正的问题不是我们是否应该使用系统思维，就像这里广泛描述的那样，而是在当前与系统思维领域相关的许多理论、方法和工具中，哪一个在特定的环境中最有用。

例如，当人们在一个明确的空间(如城市)中移动时，个体之间直接相互作用(例如，传播疾病)，基于agent的建模[1,2可能特别强大。在模拟一个大型公共卫生系统内不同机构如何相互作用时，社会网络理论[3.)可能更直接相关。

系统思维在很大程度上被制定为20世纪20年的探究领域^TH.它起源于生物学、人类学、物理学、心理学、数学、管理学和计算机科学等多种学科。这个术语与许多不同的科学家联系在一起，包括发展了一般系统理论的生物学家路德维希·冯·贝尔塔兰菲;精神病学家罗斯·阿什比和控制论领域的先驱人类学家格雷戈里·贝特森;计算机工程师杰伊·弗雷斯特(Jay Forrester)创立了系统动力学领域;圣达菲研究所的科学家，如诺贝尔奖得主默里·盖尔曼和肯尼斯·阿罗，他们帮助定义了复杂的自适应系统[4];以及各种各样的管理思想家，包括运筹学研究的先驱罗素·阿克夫(Russell Ackoff)和推广学习型组织的彼得·圣吉(Peter Senge)。系统思维方面的许多工作涉及将来自许多学科传统的科学家聚集在一起，在许多情况下允许他们将方法从一个学科转移到另一个学科(跨学科)，或跨学科边界工作，通过各种利益相关者创造学习，包括研究人员和受研究影响的人(跨学科)。

如果有一大堆术语用来描述科学努力，那么在系统思维领域就会变得更加丰富，也许是因为其多样性的传统。考虑到所涉及的各种学科和跨学科传统，很容易理解为什么人们在应用系统思维时经常谈论更广泛的“方法”、“视角”或“镜头”。系统思维模型和框架有时大,广泛适用,一般系统理论等,有时非常特别适用于特定的现象,比如在临界点理论物理,用于解释的材料的行为既不是液体或气体(或固体)。系统思维可以涉及广泛的理论，这是一套理性的想法或原则，旨在解释某事。它以各种各样的科学方法为基础，用于调查现象和获取知识。它使用了更大的仪器或工具阵列——用于进行实验、进行观察或收集和分析数据的硬件和软件。在包括系统科学在内的各个科学领域中，这些术语的使用是不一致的，从工具到方法再到理论和框架的连续统一体常常是模糊的。

而不是尝试在这些术语之间进行语义细微差别，而是通过简要介绍其中一些更常用的理论，方法和工具（表1）。系统思维中的理论和方法旨在解决复杂的问题。它们是复杂的，因为它们涉及多个交互代理，所以它们运行的​​上下文不断变化，因为事情的变化不符合线性或简单模式，或者由于系统内的元素能够学习新事物，有时可以创建新事物随着时间的推移，它们交互的新模式。全球健康的许多挑战现在被认为是复杂的问题，简单的蓝图方法取得有限[5,6]。

系统思维工具具有各种应用。有些工具旨在促进人群，共同了解一个问题，以提示进一步调查和行动。例如，“Systems Archetypes”帮助团队了解可以适用于他们的“故事”的通用互动模式[24]。因果循环图(CLD)是在没有模板的情况下创建的，而不是使用预先存在的系统原型模板，它涉及人们对问题的各个元素如何相互关联的理解[19]。它们通常以定性描述开始，概述一件事如何导致另一件事朝着积极或消极的方向发展。通常情况下，反馈循环是在不同元素之间确定的。它们可以是强化或正反馈循环，即A产生更多B，进而产生更多A，例如营养不良和感染的恶性循环。它们也可以是平衡或负反馈循环，其中一个积极的变化会导致反方向的推动，比如当体温上升时产生出汗，从而使身体降温。在本增刊中，许多研究使用描述卫生系统不同要素之间关系的CLDs来解释现象，如乌干达卫生工作者的双重实践[25]、加纳的供应商支付系统[26，以及印度儿童疫苗接种覆盖率[27]。

CLD的元素也可以通过将元素分类为“库存”，“流”或“辅助”变量以及使用方程来描述许多可用系统之一中的各个变量之间的关系来转换为定量系统动力学模型动态软件环境。在这种补充中，Rwashana及其同事使用系统动力学模型来检查乌干达的新生儿死亡率[28，而其他作者使用系统动力学模型来检查政策干预的影响[29]。

还有许多其他工具可以用于绘制事件或事物如何连接。网络映射、社会网络分析和过程映射涉及一系列工具，以定性和定量的方式说明和分析人、组织或过程之间的联系。在本增刊中，Malik等人绘制了巴基斯坦参与医生咨询的参与者网络[30.]。流程图是用于绘制进程或系统的更常用工具之一。创新历史（或变更管理历史）用于编制关键事件，结果，沿途播种的问题的历史，以及解决问题的措施。在这个补充中，张等人。[31.[参考译文]回顾过去35年中国农村医疗制度的发展。参与性影响路径分析包括研讨会和工具的组合，以澄清干预的逻辑，并绘制网络图[21]。它的目的是通过与项目的受益者、实施者和其他利益相关者的参与来加强理解。本增刊中的几篇论文对各种情况使用了类似的方法，包括在南非建立卫生系统的领导能力[32.]，在尼泊尔和索马里兰制定可持续的物理康复计划[33.]，并在孟加拉国北部建立可持续的妇幼预防保健服务[34.]。

基于主体的建模利用各种各样的理论、方法和工具来建立计算机模型，模拟主体(例如，个人或组织)之间的交互，以了解真实世界的现象是如何“增长”并影响整个系统的。这些模型包括在不同尺度上工作的多个个体，一些决策规则(例如，关于它们如何繁殖、与他人互动或追求目标的简单规则)，适应过程，以及这些个体运作的空间。

在全球卫生方面，我们既关注理论，也关注实践，需要符合我们工作的复杂条件的模型。所有这些理论、方法和工具的共同主线是这样一种思想:系统的行为由可以被发现和表达的共同原则所支配。它们都有助于将系统概念化。有些人更关注如何改变体制以产生更好的结果。在使用这些理论、方法和工具时，统计学家George EP Box提醒我们:所有模型都是错误的，但有些是有用的“(35.]。这是我们现在转弯的这些用途。

在许多公共卫生和医学领域，我们使用关于干预效果的研究证据来为决策提供信息，并对其未来效果进行预期。一些系统思维方法和工具，如场景规划，也可以用于明确地预测未来事件。然而，即便如此，这些方法的目的是为了确定可能的结果，从而提供如何准备这些结果的洞见，而不是固定在任何特定的结果上。

在他的标志性地标在“为什么型号？”的地址上，为这篇文章提供了灵感，Joshua Epstein确定了预测的16个原因，而是为什么模拟[36.]。大多数原因适用于更广泛的系统。许多这些具体原因涉及能够解释事物的工作，并且系统思维特别有助于解释复杂的系统工作原理。许多型号可用于测试以安全且廉价的方式基于代理的模型，系统动力学模型，系统动态模型和方案规划对这些目的特别有用。在本期刊中，例如，Bishai等人。提出了一个非常简单的系统动态模型，以说明与预防和治疗服务分配相关的政策选择的权衡和意外后果[29]。

系统思维方法还可以在收集更多数据或提出新问题和假设的地方提供指导。这些方法和工具有助于我们明确我们的假设，识别和测试假设，并校准我们的模型违反真实数据。卫生统治者和研究人员的挫折之一是愿望，即在小规模或研究环境中显示出现的干预不能简单地以大规模复制或达到最脆弱的人群。系统思维方法和工具越来越多地用于解释流行病，并告知程序化扩展工作[5,6]。

使用系统思维方法的更引人注目的理由之一是激发一种科学习惯。超出任何特定理论，方法或工具的贡献，系统思维的做法可以加强爱普斯坦呼唤“激进的无知”，或对“我不知道”的原则作为扩大科学知识的基础。系统思维增加了我们在全球健康中使用的理论方法和工具，并提供了解和不断测试和修改我们对事物本质的理解，包括如何干预以改善人民健康的新机会。对于那些价值思考和在全球健康方面做的人，这只能是一件好事。

本评论是题为“推进系统思维在卫生领域的应用”专题系列的一部分。该系列研究是由世界卫生组织卫生政策和系统研究联盟在加拿大渥太华国际发展研究中心赠款的援助下进行协调的。作者还感谢未来卫生系统研究计划联盟通过国际发展部(联合王国)提供的赠款提供的支持。我也感谢Josh Epstein的评论。

从属关系

1. 国际卫生部，约翰霍普金斯大学彭博学院公共卫生学院，房间E8527，615 N Wolfe St，Baltimore，MD，21205，USA

   大卫彼得斯

相应的作者

对应到大卫彼得斯。

相互竞争的利益

作者宣称他没有相互竞争的利益。

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