مفهوم اهرم یکی از قدرتمندترین مفاهیم در تمام علوم است. ارشمیدس قانون اهرم را اثبات کرد و این قانون را در انواع اختراعات به کار برد. مورخ جان تزز، در قرن دوازدهم به نقل از ارشمیدس گفت: “به من جایی برایایستادن بده، با اهرمی جهان را به حرکت در خواهم آورد.” 1
در تفکر سیستمی ، نقطه اهرم مکانی در ساختار سیستم است که در آن میتوان یک راهحل را اعمال کرد. اگر مقدار کمی از نیروی تغییر باعث تغییر کوچکی در رفتار سیستم شود، یک نقطه اهرمی ضعیف است. اگر مقدار کمی از نیروی تغییر باعث تغییر زیادی در رفتار سیستم شود، یک نقطه اهرمی قوی است.
نیروی تغییر تلاشی است که برای آماده سازی و ایجاد تغییر لازم است. در مشکلات اجتماعی، معمولاً تلاشهای آمادهسازی و بسترسازی جهت ایجاد تغییر، خیلی بیشتر از تلاش نهایی برای ایجاد خود تغییر است. به عنوان مثال، در مسئله حقوق مدنی، چندین دهه بحثهای علمی و فقه، سخنرانیها، گفتگوهای شخصی، لابیهای قانونی، تظاهرات، تجمعات، و طرحهای قانونی جدید برای آماده شدن جهتایجاد تغییر طول کشید. اما برای تغییر در سیستم نیاز به فقط تصویب یک لایحه جدید و سپس اجرای آن است. [i]
تلاشهای زیادی در شرکتهای آب و فاضلاب برای کاهش مصرف انرژی صورت میگیرد. این تلاشها معطوف به آموزش همگانی، برگزاری جلسات توجیهی و کارگاههای آموزشی در مدارس و سازمانها، تهیه بروشورهای تبلیغاتی و غیره میشود. اما تغییر محسوسی در کاهش مصرف آب مشاهده نمیشود.
در شرکتهای آب و فاضلاب تلاشها و بودجه زیادی صرف جلوگیری از آب هدررفته صورت میگیرد که در زمانهای کم آبی موضوع بسیار مهمی است اما منجر به تغییر قابل توجهی در هدررفت آب نشده است.
در طول ۴۰ سال گذشته مجموعه قوانین و مقررات سخت گیرانه و ارزش پاشی های گسترده منجر به کنترل افزایش نرخ ارز نشده است.
بودجه و سازمانهای زیادی در طی سالهای زیادی در امر فرهنگ سازی تلاش میکنند. برای هر فرد جامعه نیز از دوران کودکی تا پیری در طی حیات خود در معرض دریافت پیامها و آموزشهای گستردهای قرار گرفته است. آیا مجموعه این آموزشها منجر به تغییر باور یا رفتار خودجوش در جهت مطلوب شده است.
نقطه اهرمی چیست
نقاط اهرمی مکانهایی در یک سیستم پیچیده (یک شرکت، یک اقتصاد، یک بدن زنده، یک شهر، یک اکوسیستم) هستند که یک تغییر کوچک در یک چیز میتواند تغییرات بزرگی را در کل آن ایجاد کند[ii]..
این ایده منحصر به تحلیل سیستم نیست – آن را در افسانهها هم میتوان یافت. گلوله نقرهای، درمان معجزه آسا، گذرگاه مخفی، رمز عبور جادویی، قهرمانی که جریان تاریخ را تغییر میدهد. راهی تقریباً بدون دردسر برای عبور یا جهش از روی موانع بزرگ. ما باور داریم که نقاط اهرمی در هر سیستمی وجود دارد، و میخواهیم بدانیم کجا هستند و چگونه میتوانیم آنها را روی آن تاثیر بگذاریم. نقاط اهرمی، نقاط قدرت هستند.[iii]
جی فارستر میگوید: “مردم واقعا میدانند نقاط اهرمی کجا هستند. هر وقت تحلیلی از یک شرکت انجام دادهام و به یک نقطه اهرمی پی بردهام – شاید در سیاست موجودی، یا در رابطه بین نیروی فروش و نیروی تولیدی، یا در سیاست پرسنل و سپس به شرکت رجوع کردم، متوجه شدم که توجه زیادی به آن نقطه وجود دارد. همه به سختی تلاش میکنند تا آن را به مسیری اشتباه سوق دهند!”
دلایل اهمیت نقاط اهرمی
راهحلهای سطحی تلاش میکنند تا سیستم را در نقاط اهرمی ضعیف تحت تاثیر قرار دهند تاعلل میانی را حل کنند. این ممکن است در مسائل آسان موثر باشد، زیرا در مسائل ساده، نیروهای ناشی از علل ریشهای به اندازه کافی کوچک هستند که با تاثیر گذاشتن بر نقاط اهرمی ضعیف بتوان بر آنها غلبه کرد.
راهحلهای اساسی سیستم را بر نقاط اهرمی قوی متمرکز میکند تاعلل ریشهای را حل کنند. این رویکرد در مسائل دشوار ضروری است، زیرا تحلیلگران مسئله میتوانند تنها مقادیر محدودی نیرو بر روی یک سیستم بزرگ اعمال کنند. اگر آن نیرو در نقاط اهرمی ضعیف به جای قوی اعمال شود، توسط نیروهای درونی سیستم (که از علل ریشهای نشات میگیرد)، حذف یا دفع میشود.
نقاط اهرمی قوی
یافتن نقاط اهرمی قوی برای یک مسئله دشوار مستلزم استفاده از ابزارهای پیشرفته حل مسئله است.
در مسائل دشوار، نقاط اهرمی قوی، علل ریشهای را حل میکنند. بنابراین تنها راه قابل اعتماد برای یافتن نقاط اهرمی قوی، ابتدا یافتن علل ریشهای است. سپس، میتوانید شروع به جستجوی نقاط اهرمی قوی مرتبط با هر علت ریشهای کنید[iv].
علل ریشهای
این قسمت سخت مسئله است. این مرحلهای است که موفقیت یا شکست ما مشخص میشود. اگر این مرحله به درستی انجام شود بقیه کارها نسبتا آسان خواهد بود. اگر اشتباه کنید، هر مقدار هم تلاش کنید و زیرکی به خرج دهید کارساز نخواهد بود، زیرا نیروی تغییر کافی برای به کارانداختن نقاط اهرمی ضعیف وجود نخواهد داشت.
اگر علل ریشهای را پیدا نکنید، راهحلهای شما در تلاشی بیهوده برای حل علل میانی و روی نقاط اهرمی ضعیف متمرکز میشوند. به همین دلیل آنها موثر نیستند.
کسانی که روی مسئله پایداری و حفظ محیط زیست کار میکنند، چندین دهه است که به دنبال راهحلهای علاج بخش هستند. در حالی که برخی از موفقیتهای کوچک وجود داشته است، اما در حقیقت این راهحلها شکست خوردهاند. زیرا علی رغم تصویب قوانین، بکارگیری فناوریهای جدید و عزم ملی برای مقابله با کاهش آلودگیها اما همچنان میزان انتشار گازهای گلخانهای افزایشی است.این شواهدی قوی و واضح ازاین است که این راهحلها سطحی هستند. آنها به جای علل ریشهای به علل میانی پرداختهاند. به همین دلیل شکست میخورند.
معادله اهرم
از نظر علمی، اهرم عبارت از نسبت تغییر در خروجی به تغییر در ورودی است. فرمول محاسبه اهرم:
پس داریم:
این را میتوان به شکل بسیار شفافتری بیان کرد، شکلی که تحلیلگران مسایل پیچیده باید آن را به خوبی درک میکنند.
مقدار تغییر سیستم = مقدار اهرم ×مقدار نیرو
این معادله میگوید که اگر میخواهید در حل یک مسئله پیچیده موفق شوید، باید سیستم را مطالعه کنید تا بتوانید نقاط اهرمی قوی را پیدا کنید که مقدار محدودی نیروی تغییر، سبب تغییر کافی در کل سیستم برای حل مسئله شود.
توجه داشته باشید فعال کردن نقطه اهرمی اشتباه، باعث تغییر اشتباه میشود. بنابراین کیفیت (صحت و کارایی) نقطه اهرمی برابر با کیفیت تغییر است.
در ریاضیات ، حساب دیفرانسیل ، زیرشاخه ای از حساب است که سرعت تغییر کمیت ها را مطالعه می کند. دیفرانسیل فرآیند تعیین نرخ تغییر تابع بر اساس متغیرهای آن است. فرض کنید، دو متغیر x و y داریم. سپس نرخ تغییر x نسبت به y به صورت dy/dx نشان داده می شود. بیان کلی مشتق یک تابع f'(x)=dy/dx است که y=f(x) هر تابعی است. مشتق یک تابع در یک مقدار ورودی انتخاب شده، سرعت تغییر تابع را نزدیک به آن مقدار ورودی توصیف می کند. فرآیند یافتن دیفرانسیل را مشتق می گویند. از نظر هندسی، مشتق در یک نقطه، شیب خط مماس بر نمودار تابع در آن نقطه است، مشروط بر اینکه مشتق در آن نقطه وجود داشته باشد و تعریف شده باشد. در واقع دیفرانسیل قابلیت تغییر در متغیر پاسخ نسبت به یک متغیر ورودی است. در سیستمهای چند متغیره به دنبال تعیین این است که تغییر در کدام متغیر مستقل بیشترین تاثیر را در متغیر پاسخ میگذارد. مشتق جزئ به ما نشان میدهد که نقطه اهرمی کجا است.
از طرف دیگر مشتق نشان دهنده میزان رشد یک سیستم را نشان میدهد. وقتی می خواهیم میزان رشد یک سیستم را ارزیابی کنیم معمولا از طریق دیفرانسیل آن را اندازه گیری می کنیم. در واقع در یک معادله خطی ضریب زاویه خط همان میزان رشد است که از تابع تانژانت اندازه گیری می شود. در معادلات درجات بالاتر ضریب زاویه خط مماس بر منحنی در نقطه مد نظر نشان دهنده میزان رشد یا نقطه اهرمی سیستم در آن لحظه است.
بازده اهرمی معیاری است که نشان میدهد چگونه یک نقطه اهرمی، یک علت ریشهای را برطرف میکند. [v]اگر نقطه اهرمی قوی باشد، 100 % LE به عنوان نیروی کافی برای حل علت ریشهای تعریف میشود. یک نقطه اهرمی ضعیف بنا به تعریف قادر به دستیابی به 100٪ LE نیست و عموماً کمتر از 50٪ خواهد بود.
بازده منفی اهرم زمانی اتفاق میافتد که اقدام بر روی یک نقطه اهرمی به جای بهتر شدن، مسئله را بدتر میکند. نمونه معروف LE منفی را میتوان در کتاب جی فارستر، دینامیک شهری یافت. مدل دینامیک سیستم دراین کتاب نشان داد که چگونه، از چهار راهحل پیشرو برای حل مسئله فروپاشی شهری ایالات متحده، اثربخشی راهحل از تاثیر صفر تا بسیار زیاد بود. محبوب ترین راهحل از میان آنها، مسکن ارزان قیمت بود که البته مضرترین راهحل بود و مسئله را بسیار بدتر کرد. به عبارت دیگر LE منفی بالایی داشت.
در مقابل، نقاط اهرمی قوی دارای LE کافی برای حل علت(های) ریشهای و حل مسئله هستند. اینک اصطلاحات بازده نقطه اهرم و بازده اهرم راهحل مشخص تر و تعاریف دقیقتری پیدا میکنند.
اثربخشی نقاط اهرمی مختلف (مانند پایین، متوسط و زیاد) را میتوان به راحتی بااندازه گیری LE آنها مقایسه کرد.این امکان مقایسه کمّی اثربخشی راهحلهای سطحی و اساسی (یا راهحلهای گذشته و پیشنهادی) را به شیوهای کاملاً سازمانیافته، قابل درک آسان و معتبر فراهم میکند. [vi]
اهمیت فشار بر نقاط اهرمی بالا
همانطور که به صورت مفهومی در نمودار نشان داده شده است، انتخاب نقطه اهرم قوی صحیح به نیروی حل مسئله کوچک اجازه میدهد تا تأثیر زیادی بر رفتار سیستم داشته باشد.این امر مستلزم انتخاب اهرم مناسب و نقطه کاربرد مناسب است. در مسائل اجتماعی اهرم استفاده از نیروی غیرمستقیم است نه نیروی مستقیم.
نمونهای از نقطه اهرم ضعیف کشیدن کشتی از بیرون (مثلا توسط یک کشتی دیگر) برای تغییر مسیر آن است. این به مقدار زیادی نیرو نیاز دارد تا اثر مورد نظر را داشته باشد. اما اگر به جای آن از نقطه اهرمی قوی مانند سکان کشتی استفاده شود، برای دستیابی به همان اثر، تنها به نیروی کمی (دست یک انسان) نیاز است.
مشکلات آسان را میتوان با اقدام بر روی نقاط اهرمی ضعیف حل کرد. مسائل دشوار مستلزم اقداماتی مبتنی بر نقاط اهرمی قوی هستند، زیرا یا مقدار تغییر زیادی نیاز است و یا مقاومت در برابر تغییرات بزرگ است که برای غلبه بر آن نیازمند نیروی اثرگذاری هستیم.
نقاط اهرمی ضعیف سعی در حل علل میانی دارند.این کار نمی تواند اثربخش باشد زیرا هیچ کاری برای رفع علل میانی، که علت بروز علل ریشهای است، انجام نمی دهد. در مقابل، نقاط اهرمی قوی علل ریشهای را حل میکنند.
در یک نقطه اهرمی قوی مطلوب، یک تغییر ساختاری کوچک در یک سیستم میتواند باعث شود که سیستم رفتار بسیار مطلوبتری داشته باشد. فقط استفاده صحیح از نقاط اهرمی قوی میتواند یک مسئله پیچیده سیستم را حل کند، زیرا اگر از نقطه اهرم ضعیف استفاده شود، نمیتوان بر مقاومت سیستم غلبه کرد.
به عنوان مثال، طرفداران محیط زیست مدتهاست که بر روی نقطه اهرمی ضعیف تشریح بیشتر مسئله و روشنگری تمرکز کردهاند. اما آنها از نظر تعداد، نفوذ و ثروت نیروی کافی، برای اعمال فشار و تصمیمگیری ندارند. لذا، آنها باید نقاط اهرمی قوی را در سیستم پیدا کنند و به آن فشار بیاورند.
منابع:
Forrester, J. W. (1993). System dynamics and the lessons of 35 years. In A systems-based approach to policymaking (pp. 199-240). Springer, Boston, MA.
[i] Fischer, J., & Riechers, M. (2019). A leverage points perspective on sustainability. People and Nature, 1(1), 115-120.
[ii] Meadows, D. (1999). Leverage points. Places to Intervene in a System. Hartland Institute.
[iii] Meadows, D. H. (2008). Thinking in systems: A primer. chelsea green publishing.
[iv] Harich, J., Rosas, M. K., & Hoefer, M. (2020). Root cause analysis as a foundational tool for sustainability science.
[v] Boyko, A. A., Kukartsev, V. V., Eremeev, D. V., Tynchenko, V. S., Bukhtoyarov, V. V., & Stupina, A. A. (2019, November). Imitation-dynamic model for calculating the efficiency of the financial leverage. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1353, No. 1, p. 012123). IOP Publishing.
[vi] Harich, J., & Rosas, M. K. (2020). Process-driven Problem Solving with Root Cause Analysis: Adapting powerful business tools to fit the sustainability problem. Earth System Governance.
[vii] Senge, P. M. (2006). The fifth discipline: The art and practice of the learning organization. Broadway Business.
1. کاربرد ترموکوپل در صنایع غذایی در صنعت غذا، دما یک عامل کلیدی در فرآیندهای تولید، نگهداری و پخت و پز است. کنترل نامناسب دما میتواند منجر به رشد باکتریها، فساد محصول یا تغییر در خواص کیفی غذا شود. 1.1.کاربرد ترموکوپل در پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون 1.2.کاربرد ترموکوپل در سردخانه وفرآیند
1. ترموکوپل چیست و چگونه کار میکند؟ 1.1 . تعریف ترموکوپل و اجزای اصلی آن ترموکوپل یک حسگر دما است که بر اساس یک اصل فیزیکی ساده اما قدرتمند عمل میکند. این حسگر از اتصال دو سیم فلزی غیرهمجنس (Dissimilar Metal Wires) در یک انتها تشکیل شده است. این نقطه
