①3 力的分析框架來處理這一切。而且，在得到計算機模擬支援的情況下，這一工具的作用就更加有力，因為這樣就可以追蹤業務的演進過程，可以看到業務是如何從當前的世界演進到未來的世界的。實際上，情景規劃中的“情景”二字指的就是這些講述業務如何經過幾種可能途徑，從當前世界演化到未來世界的故事。 假設你認為在某種未來世界中，使用當前世界中的控制桿的狀態會讓你的業務成果獲得“壞”的評價。你下一步會做些什麼？你會重新設定控制桿的狀態， 併力圖找到為了獲得“好”的成果，應該將控制桿狀態設定成什麼樣子。這就是雄心發揮作用的地方，因為可能需要將控制桿設定到一個與當前狀態差距很大的目標狀態，或者引入一個新的控制桿——全新的產品、全新的市場或者全新的方法，或者以上都引人。實際上，這些控制桿一直都存在，只是在此之前它們的目標狀態和實際狀態之間的差異一直是零而已。控制桿狀態的設定再一次需要直覺的支援，或者需要參照系統迴圈圖，再或者需要計算機模擬模型的支援。 因此，在審查了每一個未來世界之後，你會獲得一張完整的圖表。你擁有對當前世界和可能的未來世界詳細而完整的描述，在每一個世界中，你在最下面一行都列舉了最“好”的成果；在中間那行，你指明瞭為了獲取這些好的成果，控制杆的狀態必須設定成什麼樣子。 接下來，有趣的故事將開始上演，因為這將是你開始決策的起點。正是在這一點上，不同的企業採取了不同的方式。有些企業傾向於低風險，它們試圖在多種不同的未來世界中選擇儘量一致或者相似的控制桿狀態，這意味著在這種選擇下，儘管未來可能沿著很多條路徑向前演進，但組織的業多都將保持相對穩健。 另外一些企業則會採取風險較高、把握較小的方式：管理團隊制定了一個奮鬥目標，然後奮力拼搏。情景規劃練習可能會指出，如果未來沿著某條特定路徑演進， 企業會取得輝煌的成功；沿著另外一些路徑前進，則會取得一定程度的成功；而在另外一些情況下，則可能會走向災難。在這種選擇下，雖然有些情景下後果不佳，但至少部分結果非常有吸引力，從而整個團隊擁有為它奮鬥的雄心、遠見和想像力。他們會投人地去做—當然，是靠睿智的分析，而不是匹夫之勇。 情景規劃過程指出，選擇特定戰略路線將決定企業在什麼樣的外部環境下會帶來一場戰略成功，而在另外一些外部環境下會產生負面影響。因此，隨著未來逐漸演變成真，組織就可以跟蹤當前發生的一切，儘早就當前環境變化趨勢是好是壞進行預警。如果趨勢利好，那麼一切都很好；如果不好，那就可能需要重新考慮戰略。無論如何，這種做法都不再是對特定外界事件的 “膝跳式”反射；相反，這表明，我們清楚地認識到我們並不能控制一切事情。 這項練習的成果可以歸納為四點： •藉助於對未來世界的描述，它令人關注未來的情況。 •它清楚地指明瞭在某一特定未來世界中，各控制桿應處的狀態。 •將這些戰略控制桿目標狀態同實際狀態相比較，它指出了為了彌補這些差距所應該採取的措施。 •它有助於形成對未來和當前情勢的深刻認識，培養積極性和奉獻精神。
第11章公共政策 11.1 系統思考同樣適用於公共政策事務本書中至今止的絕大多數例子都和商業相關，都是在處理諸如如何平穩地增長業務、如何形成戰略這樣的事情。然而，系統思考絕不僅僅限於商業和商業組織。傑伊 •佛睿斯特的大多數開創性工作都和公共政策有關，比如他在《城市動力學》（1969）中討論了城市中心衰敗的問題，在《世界動力學》（1971）中強調了人口增長和環境汙染問題。而由彼得•聖吉和他的研究小組最近出版的《學習型學校》（Schools that Learn）（2000）一書中所探討的也完全是教育問題。 因此，在本章中，我們將透過分析人口增長、“全球變暖”等問題，來演示系統思考如何應用於公共政策領域。“全球變暖”，即地球溫度逐漸上升，雖然每年上升只有零點幾度，但它對這個星球上的所有人都具有重大意義。這一問題最近也常出現在報紙的頭條，例如，美國總統布什拒絕簽訂《京都議定書》。這份於1997年在聯合國的支援下籤訂的條約宣告，39個簽約國（包括美國、英國，法國、德國、日本，俄國和中國等）承諾，減少從汽車和工廠中排放的溫室氣體 （大多數環境學家和科學家認為溫室氣體是地球變暖的主要原因）。和其他協約一樣，這一協議需要各成員國定期再次簽署，而美國於2001年拒絕在《京都議定書》 上簽字。由於美國是世界上量大的溫室氣體排放國（佔世界排放總量的25%）， 布什總統拒絕限制它們的排放量顯然具有深遠的影響。 布什總統的決策明智嗎？他是否正在協助某些組織和個人對這個行星施虐？ 我相信，閱讀完本章之後，你會形成一個更為全面的看法。接下來的幾頁中將會展示一些反映我的思維模式的系統迴圈圖，它們展示了我對這一複雜系統行為的理解。你可能不贊成，沒問題！希望這會激發你繪製出自己的系統迴圈圖， 而且如果你這樣做了，請告訴我！ 11.2 重提人口這一問題的出發點就是人口增長的系統動力學模型。我們在第8章已經看到， “人口”的增長可以使用一對相互連線的反饋迴路來表示：一個被“出生率”驅動的增強迴路和一個被“死亡率”驅動的調節迴路。圖11-1是對圖8-13的一個更通用的表示，這裡的“人口”現在指的是全球總人口，不分年齡，不分城市人口第11章公共政策128 還是農村人口。 這個增強迴路本應是指數增長，但是卻因為調節迴路而受到了抑制。由於 “出生率”和“死亡率”都是速率懸擺，而不是目標懸擺，因此這個系統並不會向某個目標匯聚，而是會不斷增長、減少或者穩定，這完全取決於“出生率”和 “死亡率”的動態作用。除了自然衰老過程之外，影響“死亡率”的主要因素就是“疾病”了，見圖11-2。 疾病死亡率死亡人數死亡率人口死亡人數人口出生人數出生率出生人數出生率圖11-1 圖11-2 隨著“人口”的增加，各種型別的經濟活動水平也會提高：不僅基於城鎮的製造和貿易活動水平在提高，基於農村的農業活動水平也在提高。在這些活動中，一些是出於生存的需要，如額食生產；還有一些則是因為人們“對財富的慾望”所致，見圖11-3。 疾病對財富的慾望死亡率丿經濟活動 S 死亡人數人口出生人數出生率圖11-3 11.3 經濟活動的後果 “經濟活動”確實能夠創造財富、改善生活的質量，但這並不是惟一的結果。
176 第三部分應用隨著“經濟活動”的增長，“資源消耗量”也在上升。當資源很充裕時，當然天下太平；但是，當存在受“資源總量”限制，資源（如土地、水、石油、礦產等）不夠充裕時，就引發了“對稀缺資源的競爭”，進而引發“饑荒”和“戰爭”。這將會提高“死亡率”，從而打亂了增強迴路的指數增長。另外，隨著人口的增長，“汙染” 也日益嚴重，這不僅是指產生的垃圾越來越多，而且還包括廣義的對汙染的定義， 如過度擁擠、生活質量退化等。這當然會增加“疾病”的發生率，見圖11-4。 汙染資源消耗資源總量 1° S 對稀缺資源的競爭對財富的慾望饑荒經濟活動戰爭一死亡率死亡人數*5 人口出生人數 S 出生率圖11-4 11.4 系統的結構和行為在上面這個結構中，存在一個增強迴路連線著“人口”和 “出生人數”，以及四個調節迴路，它們起著一定的“剎車” 作用。其中，從 “人口”經過“死亡人數”回到“人口”的調節迴路代表著自然衰老的過程，其他三個分別經過 “疾病”，“饑荒”和“戰爭”，都大大提高了死亡率，使其遠遠超出了自然衰老的死亡率水平。 這四個反饋迴路都可以在人類歷史上找到痕跡。實際上，1498年阿爾佈菜特•杜雷 （Albrecht Direr）的木刻《天啟四騎士》 （Four Horsemen of the Apocalypse）所描繪的正是饑荒、瘟疫、戰爭和死亡，見圖11-5。 www.arttoday.com 圖11-5
第11章公共政策 177 惟一能夠最終對增長起到約束作用的就是“資源總量”目標懸擺，無論人口在這四位 “騎兵”的影響下增長、減少還是穩定，“資源總量”都保持不變。幾個世紀以來，儘管這四位 “騎兵”為人類帶來了各種浩劫，但是出生率始終都領先於死亡率，因此世界人口始終在增長，不過非常緩慢。公元1000年，全世界人口估計在3億左右；到了公元1800年，已經上升到了10億，見圖11-6。 7 全球總 6 5 4 3 2 1 0 1000 1200 1400 1600 1800 2000 年圖 11-6 然而，自1800年以來，人口增長的速度迅速快了起來，而且越來越快：1927 年增長到20億；1960年達到30億；1974年達到40億；1987年達到50億；1999年達到60億。預測表明，到2013年，地球總人口會達到70億；2028年達到80億；而到2054年，則會達到90億。 對於這種戲劇性的增長，有兩種主要解釋。一種解釋是因為農業水平迅速發展的結果，它減輕了食物供應“資源總量”的約束，至少在部分地區是這樣；第二種解釋是“衛生保健”條件得以改善，這緩和了另一個約束，見圖11-7。 透過改善飲食和營養結構、加強公共衛生建設（比如自來水工程）、臨床醫療技術的發展，以及過去60年中抗生素的使用，“衛生保健”得到了改善。這不僅降低了“死亡率”（降低新生兒死亡率，延長人均壽命並戰勝疾病），還提高了 “出生率”，因為育齡期婦女的健康狀況得到了很大改善。 出生率和死亡率之間差距的逐漸拉大帶來了戲劇性的效果。假設出生率為 15%，而死亡率為12%，人口增長的關鍵驅動因素就是這個淨差值3%。假設現在死亡率從12%下降到了10%，而出生率從15%上升到了16%，那麼淨差值現在就變成了6%：變為原來的兩倍！死亡率和出生率的微小變化帶來了淨差值的較大變化，一旦這個指數增長引擎開始轉動，它就會逐漸越來越快•••
178 第三部分應用一項可以用來減緩人口增長的措施就是降低出生率，比如推廣避孕措施和家庭計劃生育。然而，過去三四十年的經驗表明，推廣避孕措施只是一種速效療法，只起有限的作用，這在最需要控制人口的發展中國家尤其明顯。一個更為睿智的政策就是“婦女教育”—-儘管社會可能需要很長時間才會願意這樣做，見圖11-8。 汙染資源消耗經濟話動資源總量 w*對稀缺資源的競爭” 對財富的慾望疾痾饑荒死亡率 S 戰爭—S KO -死亡人數KS 人口出生人數衛生保健圖生生率 11-7 汙染資源消耗資源總量一對稀缺資源的競爭 •對財富的慾望疾病經濟活動4 時滯婦女教育饑荒 •戰爭S死亡率 •死亡人數 AS 人口出生人數 O 衛生保健出生率圖11-8
第11章公共政策179 這幅圖就是基於我的思維模式對過去五十年左右所發生事件的解釋。但是， 還有些不同：過去20年中還發生了其他一些事情，為了揭示這個問題，我們需要到火星上做一次旅行。 11.5 蓋亞如果你準備去火星，你會立刻發現它和地球之間有著兒個明顯的不同。比如， 火星上非常冷：它的表面溫度大概在-53°C，而地球的平均地表溫度則為14°C。 不過這一點你肯定可以理性地接受，因為火星與太陽的距離比地球到太陽的距離要遠的多。和地球相似，火星也有大氣層（不過比地球大氣層要薄的多），由我們所熟悉的氧氣、氮氣和二氧化碳組成。儘管火星大氣層的化學成分和地球大氣層相似，但是這兩種大氣層的總體組成卻相去甚遠。地球大氣層有21%的氧氣， 78%的氮氣，0.03%的二氧化碳，其他大部分是氬氣；火星大氣則只含有0.13%的氧氣，2.7%的氨氣，以及高達95%的二氧化碳，剩餘部分也基本上是氬氣。 還有一點區別：地球上充滿了生命，而火星上只有死寂的石頭。 地球和火星大氣的差異引起了一位年輕的英國科學家的興趣，他就是詹姆斯•拉佛洛克（James Lovelock），於20世紀60年代為美國的空間專案工作。拉佛洛克的專案就是設計出能夠從地球或者宇宙飛船上探測遙遠的星球上是否存在生命的方法。他很快就認識到，對於任何一個星球，從很遠的距離就能夠觀測到的顯著不同就是其大氣層，因此他提出了這樣一個問題：“行星的大氣層是否存在一些能夠暗示生命存在的特徵？”他獲得了一些資料。地球上有生命， 大氣層中富含氧氣和氮氣，但是隻有少量的二氧化碳；火星上一片死寂，大氣層中富含二氧化碳，只有少量的氧氣和氮氣。這種關聯是偶然的，還是暗含著什麼線索呢？ 詹姆斯 •拉佛洛克詹姆斯•拉佛洛克是當今最傑出、最有影響力的科學家、哲學家之一，是一位克滿原創思想的人。他擁有交叉學科的學術背景。他的第一個學位來自於化學，博士學位來自於醫學，而他的科學博士學位來自於生物物理學—-這樣的背景正符合人們所期望的能夠擁有整體、系統、打破界限的觀，點的人所具備的特徵。1954年他離開英國，在哈佛醫學院訪問4年，繼而前往耶書大學，然後於1961年成為得克薩斯州休斯敦的貝勒大學醫學院的化學教授。1964年之後， 他成為一位獨立科學家，並在其後的日子裡沐浴在各種獎金和獎勵之中。 他個人發展中一個標誌性事件就是1957年的“電子捕獲探測器”，這種儀器能夠探測出各種微量存在的化學物質。他使用這種儀器證明了可以在各種地方發現殘餘的殺蟲劑，包括南極企鵝的體內、母親的乳汁裡，從而為雷切爾• 卡遜關於環境的鉅著《寂靜的春天》提供了有力的證據。20世紀70年代，拉佛洛克的探測儀在證明大氣中含有氣氟烴的過程中發揮了重大作用，並指出這一
180 第三部分應用用於氣霧劑和製冷劑的人造化學物質是破壞大氣中央氧層的元兇。臭氧層起到了抵擋紫外線照射地球表面的“盾牌”的作用，而紫外線具有致癌作用，對人體有害。從整體上看，我們正合力在臭氧層中鑽一個孔——這在南極已經發生了，你可以從報紙上瞭解到這一點。在我看來，這可不是一個好訊息。 拉佛洛克現定居英國康沃爾郡，是牛津大學格林學院的一位高階訪問學者。 拉佛洛克的化學知識使他能夠注意到火星大氣層的一個重要特徵。火星大氣層中的混合氣體正處於化學家們所說的“化學平衡”之中。這個科學術語的意思是說，無論它們混合在一起多長時間，它們相互之間都不會產生化學反應。他同樣還認識到，地球大氣則遠遠稱不上是化學平衡。實際上，他的計算表明，如果地球大氣達到化學平衡，則空氣中會根本沒有氧氣，含有1.9%的氮氣，98%的二氧化碳，0.1%的氬氣，它們大概會處於240C。這種大氣組成非常類似於火星， 而溫度較高，則是因為地球距離太陽較近的緣故。 拉佛洛克同樣知道，從地質學和化石來看，地球大氣的組成結構維持在我們現在這種狀況已經長達幾億年了—這比達到“化學平衡”所需要的時間要長得多得多。那麼，為什麼地球的大氣組成被維持在這種遠離“化學平衡”的狀態這麼長時間呢？ 回答這個問題的最佳方式是回顧我們已經遇到過的一個奇的非平衡狀態的例子。在第1章，我們討論了一個由腳踏車和騎車人組成的系統，並瞭解到其自然的平衡狀態就是腳踏車和騎車人都平躺在地上。只有在系統表現為開放系統， 並由騎車人的腿部運動使得能量持續從中流過時，這個系統才會展示出動態平衡的行為：一種高度有序、自組織的狀態。在這種狀態下，腳踏車和騎車人保持著直立的姿態前進。 拉佛洛克偉大的洞察力體現在他認識到，地球大氣層同樣也遵循著類似規律。 地球是一個開放系統，太陽不斷為它提供能量，而且在全球範圍記憶體在著大量的反饋。其結果就是，地球作一個整體取得了高度有序的自組織動態平衡，從而地球的大氣組成、地表溫度和生命就變成了我們現在所感知到的這樣。 然而，整個地球作為一個系統遠比腳踏車和騎車人這個系統複雜的多。而且， 將整個地球作為一個系統就意味著，地球上所有的東西都是這個系統的一分子： 岩石、海洋、大氣層、天氣和生命。所有這一切都透過相互關聯的、全球範圍的反饋迴路連線到了一起。 我們對地球的很多動態特性都很熟悉，而且也能感覺到這些全球性的反饋回路的存在。比如，海洋中的水蒸發後形成了雲，最終會變成雨，或者直接回到海洋，或者透過河流回到海洋。氧氣同樣也有自己的迴圈：大氣中的氧氣因為動物的呼吸作用而被消耗，但是又透過植物的光合作用而被釋放。這些個體過程通常會成為地質學家、生物學家、氣象學家或者其他什麼學家的研究物件，他們都只會孤立地看到“自己”的過程，並使用本學科的術語來研究、表述它們。與之相反，拉佛洛克提出，地球就是一個高度有序、自組織的系統，其中的每種事物都和其他事物聯絡在一起。 拉佛洛克用古希臘神話中大地的母親的名字將這種一致性命名為“蓋亞”
第11章公共政策：灬81 （Gaia），這個名字是他的朋友和鄰居戈爾丁（William Golding）建議的，戈爾丁本人是《蠅王》（Lord of the Flies）的作者，1983年諾貝爾文學獎得主。拉佛溶克最初於20世紀60年代晚期構思“蓋亞”這一概念，於1971年給出了關於這一主題的第一次談話，並於1973年發表了第一篇關於“蓋亞”的文章，從此一直研究 “蓋亞”理論。他寫了不計其數的文章，並著書四部，其中我最喜歡的是《蓋亞： 行星醫學的實踐科學》（Gaia: The Practical Science of Planetary Medicine）。毫無疑問，拉佛洛克的思想在過去那些年代裡曾經引發了大量的爭論，尤其是在那些眼界狹隘的科學家中最為猛烈。然而，在2001年7月世界最優秀的科學家們提出的《全球變革阿姆斯特丹宣言》（Amsterdam Declaration on Global Change） 中，“蓋亞”理論得到了大力推崇。這是從宣言的第一篇文章中摘錄的一段話： “地球系統作為一個自我調節的系統，由物理、化學、生物和人類組成。各種組成部分之間的相互作用和反饋非常複雜。” 如果整個地球是一個系統，那麼，根據系統理論，當你推動“這裡”的時候， “那裡”就會發生一些事情。從全球的角度來看，這就可能會導致顯著的後果。 11.6 全球變暖地球最重要的特徵之一就是地表溫度，當前是14C左右。這是一個像我們這樣的生命感到適宜的溫度，幾億年（或者幾十億年）來一直保持著相對穩定，只有一到兩度的變化，即使是在溫度一度下降的所謂“冰河時代”，地球溫度也一直在11C左右。 決定地表溫度的是什麼？ 地表溫度是地球從太陽接受熱量的速率和地球向太空中散發熱量的速率之差所造成的動態平衡的結果。比如，如果太陽變得更熱了一點，地球接受的熱量就會更多一些，如果其他一切保持不變，則地表溫度就會上升；同樣的，如果其他因素提高了地球向太空中散發熱量的速率，則地表溫度就會變低。 一系列的因素在影響著地球向太空中散發熱量的逮率。其中之一就是地球被冰雪所復蓋的總面積和海洋與森林所獲蓋的面積之比。由於冰雪是白色的， 這會將熱量反射到太空中去，而海洋和森林的深色則會多吸收一些熱量。假如兩極的冰融化了，那麼這個行星上冰雪的比例就會下降，減少了地球向太空反射的熱量，使得溫度上升，從而融化更多的冰雪——這就是被稱之為反照率效應的增強迴路。 另一個影響因素就是二氧化碳分子。因為太陽的表面溫度非常高，大概 5500°C，因此從太陽散發出來的熱量就以非常短的波長輻射出來。相反地，由於地表溫度僅為14°C，所以從地球輻射出去的波長非常長。就像藍色的玻璃只能讓短波長的藍光透過，而不能讓長波長的紅光透過一樣（這就是藍玻璃呈現 “藍色”的原因），二氧化碳可以讓“太陽熱”（短波）透過，而 “地球熱”（長波）透過起來卻比較困難。
182 第三部分應用這一現象的效果就是大氣中的二氧化碳就像一個單向的毯子，它讓太陽的熱量長驅直入，而減緩了地球將它的熱量散發到太空中去的速率。空氣中二氧化碳的數量越大，“毯子”就越厚，地球就越溫暖；相反地，二氧化碳越少， “毯子”就越薄，地球就越涼。這就是溫室效應，而二氧化碳和其他一些自然產生的氣體如甲烷就被稱之為溫室氣體。 幾十億年來，地球溫度始終保持著恆定的溫度，變化不大，但是，與此同時，也發生了另外三件事。實際上太陽正在變得越來越熱，這是恆星成長，衰老的表現。與此同時，大氣中的二氧化碳也在穩定降低，大概從十億年前的 0.1%變為現在的0.03%-—儘管火山爆發這種增加大氣中二氧化碳含量的行為經常發生。然而整體上它們之間仍然得到了平衡。雖然太陽逐漸變得越來越熱， 而我們的二氧化碳“毯子”變得越來越薄，因此，地表溫度基本上仍然沒有明顯的變動。在過去非常漫長的時期裡，並沒有證據表明其中哪段時間的地表溫度非常高或者非常低。 那麼，這是什麼原因呢？是不是存在著一種由某種神秘力量所控制的全球空調裝置在不停的運作著——就像無論是在夏天還是冬天，只要我們設定了家用空調的目標溫度，就可以保持家中溫度的恆定？ 地球有空調裝置嗎？ 我們已經看到，地表溫度已經在14°C這一水平上穩定了幾百萬年了。同樣， 就更小的範圍來說，你的體溫基本穩定在36.9°C。地表溫度以及全體人類的體溫為什麼會保持總體上的穩定，而且穩定在這些特定的溫度上呢？ 答案就是：“這就是融合的作用。” 系統複雜程度越高，其融合屬性—系統某一層次的一種屬性，無法透過對該層次系統各組成部分的觀察而推知這一屬性—一的表現就越令人驚訝。就像非常簡單的腳踏車一騎車人系統的“位置” 屬性會穩定在“堅直”這一數值上一樣，地球這一複雜得多的系統在“溫度” 這一屬性上會穩定在“14'°C” 這一數值上，而人體系統在“溫度”屬性上則穩定在“36.9°C”這一數值上。 地球和人體是兩個高度複雜系統的例子，它們都由不計其數的、相互關聯的反饋迴路組成—比本書中任何一個例子都複雜得多得多。當這麼多反饋回路非常和諧的運作著的時候，就會出現各種融合屬性——在地球和人體這兩個例子中，溫度就是融合屬性之-——這在計算機模擬中可以觀察的到。我們對這些複雜系統理解得越透徹，就越能理解為什麼溫度會停留在那些特定的數值上，但是，到目前為止，惟一的解釋就是“融合”。 即使太陽在不斷變熱，長期以來地表溫度都仍然維持在14C左右，這是一個非常壯觀的例子，它闡釋了我在第1章所介紹的一個概念：自組織系統的自修正能力。就像一位騎車人能夠調整腳踏車的搖晃一樣，複雜自組織系統中大量反饋迴路的互動作用起到了保護系統免受外部衝擊影響的作用——至少可以在一定程第11章公共政策度上降低這種影晌。如果腳踏車的搖晃過於嚴重，騎車人可能會摔倒，穩定的動態平衡自組織狀態就會突然失去秩序，進入混沌狀態，最終達到靜態平衡的狀態， 這時騎車人和腳踏車就會靜靜的躺在地上。很多自組織系統都具備這種融合出來的自修正機制來儘量維持它們的自組織能力，但是，這種能力通常總會存在一定的極限，超過了這一極限，這種機制就會遭到破壞。 與自組織和自修正原則相對應的就是，地球總是在盡力維持它的“自然”溫度，一旦出現了擾動，就會激發一定的反饋機制來恢復穩定。這可以用一幅調節迴路的系統迴圈圖來描述，見圖11-9。 地球 “自然”溫度溫差地球實際溫度穩定措施圖11-9 在本圖中，S型連線和0型連線都是以圖中“溫差”的定義為基礎的，即溫差 -地球實際溫度一地球“自然”溫度因此，當地球過於溫暖時，這個差值就是正數，這就觸發了某些“穩定措施” 來降低“地球實際溫度”，使其迴歸到 “地球‘自然’溫度”。 幾百萬年以來，逐漸增高的太陽溫度傾向於不斷提高“地球實際溫度”，使得“溫差”變為一個正數，從而觸發了某種 “穩定措施”，它降低了“地球實際溫度”，使其迴歸到 “地球‘自然’溫度”。這一措施就是降低地球大氣中的二氧化碳含量，從而將地球的 “毯子”不斷變薄。 這種機制之一就是光合作用——無論是陸地上的大樹和小草，還是海洋中的海生藻類，只要是陽光下的綠色植物，都會從大氣中吸收二氧化碳以製造糖類。 這就是所有生物截獲碳元素的主要途徑，而當前鼓勵栽種新針葉林的政策正是在利用這一效應來降低大氣中二氧化碳的含量。然而，這種透過增加生物量來截獲碳元素的做法實在是一種短期行為。一段時間之後，這些截獲下來的碳元素仍然將透過各種途徑以二氧化碳的形式返回到大氣中去：或者透過呼吸作用——主要在動物身上發生，作為食物的植物所包含的糖類和氧氣反應，生成二氧化碳；或者在動物或植物死亡、腐爛的時候發生。只有在死去的動植物沒有完全腐爛的時候，它們才會轉變成各種化石燃料，比如泥炭、煤炭、石油和天然氣。只有在這種情況下，從空氣中截獲下來的二氧化碳才會穩定的固定下來。 另外一種非常有效的去除大氣中二氧化碳的長期措施就是透過某種機制將大氣中的二氧化碳用泵抽取出來，然後把它以岩石的形式掩埋起來。這個泵的運作涉及天氣、海洋、地理、物理、化學—最重要的是——和生命本身。拉佛洛克在《蓋亞：科學醫學背後的實踐科學》一書中非常生動地描述了這個泵的工作方式。下面是我對它的簡單總結：
184 第三部分應用生物泵隨著雨點從大氣中落下，二氧化碳溶解到雨水中形成了碳酸。當這種弱酸落到包含矽酸鈣的岩石（大多數岩石都包含碳矽酸鹽）上時，就會發生化學反應，生成重碳酸鈣和矽酸。這是一種自然的化學過程，一般稱之為岩石侵蝕， 在缺乏生命干預的情況下，通常進行得非常緩慢。 然而，由於花草樹木以及土壤中的細菌等各種陸生生命的存在，這一程序會加速大概1000倍。比如，一棵大樹會透過它的葉子從空氣中吸取二氧化碳， 其中的一部分二氧化碳就會被傳遞到根部。因此，根部附近的二氧化碳含量就要比沒有植物存在的情況高得多，而由於根部和岩石會有接觸，這時侵蝕的速度就明顯加快了。 侵蝕所產生的重碳酸鈣溶於水中，從而可以被地表水帶入河流，並最終進入海洋。海洋中存在著大量依賴光合作用的微生物，其中一種就是顆石藻，它們會吸收這些溶解的重碳酸鈣，將它們轉變為不溶解的固體碳酸鈣，從而構成它們的殼和骨架。當這些微生物死掉的時候，它們的殼和骨架落到海底，沉澱下來，最終被擠壓進被我們稱之為白堊和石灰石的岩石中去。 結果就是，最初來自於大氣的二氧化碳被變成了白堊和石灰石，中間經歷了岩石侵蝕這個泵，而陸生生命和海生生命則成了中間的媒介。固定在岩石中的二氧化碳會被保留上千萬年，但是其中的一部分會進入火山內部並在驚人的噴發中再次逃逸到大氣中去。至此，輪子轉了一個完整的圈：每樣事物最終都是和其他事物聯絡在一起的。 圖11-10就是展示這個生物泵機制的系統迴圈圖，其中考慮了日照強度和火山活動。 地球 “自然”溫度溫差日照強度生物泵的作用地球實際潶度 S 大氣中二氧化碳含量火山活動岩石中固定的二氧化碳數量圖11-10 這是一個單一的調節迴路，有四個懸擺：一個目標懸擺，“地球‘自然’溫度”；兩個輸人懸擺，“日照強度”和“火山活動”；一個輸出懸擺，“岩石中固定的二氧化碳數量”。這個調節迴路起到了保持“地球實際溫度”與“地球‘自然’溫度”一致的作用。而這一切正是透過“生物泵的作用”，才能在降低“大第11章公共政策 185 氣中二氧化碳含量”的同時，達到提高“岩石中固定的二氧化碳數量”的目的。 但是“生物泵的作用”本身又是由當年海生微生物的數量決定的，而這又受到蓋亞的自組織屬性的控制。 11.7 將回路連線到一起在過去的歲月裡，這個機制一直起到了保證地表溫度恆定的作用。與此同時， 過去的幾百年中，人類活動的範圍日益擴大，因此蓋亞的調節迴路就和人類經濟增長的受約束增強迴路共同發揮作用。這兩個迴路的大部分環節都是獨立發揮作用的，因為人類還沒有什麼活動能夠達到擾亂蓋亞的地步。我們可以用圖11-11來表示這兩個互不關聯的迴路，其中為了簡潔起見，我省略了日照強度和火山活動這兩個因素，並且，由於一個我們很快就會看到的原因，我還改變了圖形的樣式。 地球 “自然”溫度溫差地球實際溫度生物泵的作用大氣中二氧化碳含量 1 汙染資源消耗資源總量了一對稀缺資源的競爭經濟活動對財富的慾望 S 時滯婦女教育 s 饑荒戰爭死亡人數疾病 S 死亡率 S 人口出生人數 •出生率衛生保健圖 11-11
186 第三部分應用每樣事物最終都是和其他事物聯絡在一起的，因此這些迴路也並不是相互獨立的。最重要的聯絡之一就是在由經濟活動帶來的“汙染”和大氣中二氧化碳含量之間的聯絡。我們已經看到，蓋亞從大氣中擷取二氧化碳的方式之一就是透過光合作用將它固定在生物體中；我們同樣看到，當植物或動物死亡並腐爛之後， 除非是不完全腐爛，不然無法形成泥炭、煤炭、石油或者天然氣。但是，當泥炭、 煤炭、石油或天然氣燃燒的時候，二氧化碳又回到了大氣之中。這一過程可以是自然發生的，比如，由於閃電導致的森林大火。但是它也可以是由於人類的活動而引起的：一旦人類發現了火以後，燃燒樹木，或者泥炭、煤炭、石油及天然氣， 就成為了一種“逆向泵”，它不斷的將一度固定下來的二氧化碳返回到大氣中去， 不斷的加厚那張“毯子”，見圖11-12。 地球 “自然”溫度溫差 S 地球實際溫度生物泵的作用大氣中二氧化碳含量汙染資源消耗資源總量對稀缺資源的競爭 \ 疾對財富的慾望經濟活動一戰爭饑荒死亡人數死亡率 ro S 時滯婦女教育人口出生人數出生率衛生保健圖11-12 在人類歷史的大部分時間裡，透過燃燒木材、泥炭、煤炭、石油及天然氣而釋放到大氣中的二氧化碳完全處於蓋亞透過生物泵重新吸收的能力範圍之內，因第11章公共政策187 此地表溫度始終維持在一個恆定的數值上。然而，最近二十年來，二氧化碳排放速率增加了。為了拓荒燒掉的森林和為了能量而燒掉的化石燃料已經超出了這個生物泵將大氣中的二氧化碳以岩石的形式埋到地下的能力，從而導致“大氣中二氧化碳含量”穩步上升，從而導致“地球實際溫度”也在穩步上升。這就是全球變暖的含義。 採用生物泵的蓋亞自然自修正機制已經無能為力。那麼，會發生什麼呢？ 對於腳踏車一騎車人系統而言，當騎車人在一次顛簸中無法自修正的時候，系統就會受到破壞。因此，一個可能的答案就是我們正在見證一場即將到來的大災難，蓋亞將在這場災難中崩潰，而作為其結果，所有的生命也將會遭受滅頂之災。 然而，蓋亞畢竟比腳踏車一騎車人系統複雜的多得多，而且也擁有更多的反饋迴路。處理這種情況的一種方式就是既然一個反饋系統無法處理，那麼就再激話另外一個反饋系統。實際上，這正是在你感覺你的體溫升高的時候所發生的事情。我們知道，人體有五種控制體溫的機制，如果你太熱了，一種機制會讓你流汗，另外一種會增加皮膚的供血。這些機制會共同執行以將你的體溫帶回到正常範圍。 因此，在蓋亞崩潰之前，必然會激發另外一些機制。那麼，是哪些機制呢？ 我認為最可能的事情就是暴風雨。暴風雨會消耗掉大量的能量和熱量，就像每次閃電、每次雷鳴、每次颶風過境一樣。暴風雨是蓋亞另一種降低地球溫度的方法，見圖11-13。 地球 “自然”溫度溫差地球實際溫度暴風雨圖11-13 這是另一條調節迴路，同樣起到了維持地球“自然”溫度的作用。“溫差”越大，“暴風雨”越活躍，“地球實際溫度”就相應下降得越大。這個調節迴路和那個慢得多的生物泵共同作用，都起到了控制 “地球實際溫度”的作用。 圖11-14展示了共同運作的幾個迴路，其中我使用虛線來表示生物泵的作用那個連線，用以暗示它比暴風雨迴路的作用過程慢得多。 11.8 暴風雨的影響暴風雨直接消耗能量和熱量，從而降低了區域性的溫度，但是，這是惟一的影響嗎？從人類促進經濟增長的受約束增強迴路，到蓋亞試圖維持穩定溫度的調節迴路之間，是否還存在著其他的連線？
188 第三部分應用地球 “自然”溫度溫差 s 地球實際溫度生物泵的作用暴風雨 10 大氣中二氧化碳含量汙染資源消耗 S 資源總量對稀缺資源的競爭疾病饑荒對財富的慾望戰爭經濟活動死亡率 rs 死亡人數 0 時滯婦女教育人口出生人數出生率衛生保健圖11-14 實際上確實還在存在著一些連線。第一條就是從“地球實際溫度”出發，經過“洪水”，到“資源能力”和“資源消耗”的連線，它抓住了“地球實際溫度” 穩步增長的兩個主要後果：海洋變暖導致巨量海水膨脹以及冰雪的融化。它們都會抬高海平面的高度，淹沒富饒的沿海耕地，毀壞人類的家園，首先導致消耗掉各種資源用於阻止洪水氾濫，其次還耗費各種資源用於收拾殘局。還有兩個連線， 就是從 “暴風雨”到“洪水”、再到“資源消耗”的連線，它代表了暴風雨本身就會引起洪水，毀壞莊稼、森林和財產，其結果就是增加了“對稀敏資源的競爭”， 其結果就是“饑荒”和“戰爭”，見圖11-15。
第11章公共政策 189 地球 “白然”溫度溫差地球實際溫度萃風兩洪水 ^ 生物泵的作冊 •0 大氣中二氧化碳含量河染資源消耗 S灣資源總量 S 對稀缺資源的競爭村財富的慾望疾病 S 經濟活動饑荒戰爭—2 死亡人數死亡率時帶婦女教育人口出生人數 •出生率衛生保健圖11-15 11.9 〝天啟四騎士”再次降臨蓋亞這一維持“地球‘自然’溫度”機制的總體效果就是催動“天啟四騎士” 掀起一場削減“人口”的運動，直到將人口水平降到“經濟活動”不再擾亂“地球實際溫度”為止。 因此，暴風雨的作用就不僅僅是為了降低區域性溫度：向一種暴風雨發生更加頻繁的氣候的轉變具有更深層次的意義。地球溫度升高的最終原因就是人類活動對蓋亞全球平衡的破壞。人類是一種刺激因素，他們會引發一種“全球疾病”。 在我們使用抗生素、殺蟲劑和飛機噴灑農藥以幫助我們消除那些我們認為討厭的有害物的同時，可能蓋亞的自修正機制也在做同樣的事情—它正在消除破壞地球溫度平衡的刺激物。而這刺激物卻正是我們人類。
190 第三部分應用圖11-15中以 “地球‘自然’溫度”為輸入懸擺的調節迴路展示了這一點。 比如，經過如下路線的迴路：“地球實際溫度”、“溫差”、“暴風雨”、“洪水”、 “資源容量”、“對稀缺資源的競爭”、“饑荒”、“死亡率”、“死亡人數”、“人口”、 “經濟活動”、“資源消耗”、“汙染”、“大氣中二氧化碳含量”，並回到 “地球實際溫度”的這條迴路中，它包含三個O型連線，因此它是一個調節迴路，這一點正符合我們的期望，它會以 “地球‘自然’溫度”作為目標進行尋的。還有很多其他的調節迴路，我數了一下，有十條直接由“地球實際溫度”或 “暴風雨”驅動的調節迴路，而且還有一些更為複雜的調節迴路。 11.10 超越全球變暖關於全球變暖的這個案例研究只是蓋亞自修正機制用於維持穩定性的一個例子， 而溫度也只是蓋亞眾多系統屬性之一。因此，圖11-15只是在由人類慾望所驅動的增強迴路開始影響到蓋亞的某條自然調節迴路（儘管確實是最重要的一條迴路）時所發生的事情。從這幅圖中得到的重要推論就是，這幅圖只由人類“對財富的慾望”以及 “地球‘自然’溫度”兩個懸擺所驅動。這兩個懸擺現在開始短兵相接。在人類歷史上，這還是人類第一次與蓋亞短兵相接—不過，似乎蓋亞的反擊更為強烈一些。 當然，我們可以準確地繪製類似的圖形來描述人類對蓋亞其他主要屬性的影響，比如關於臭氧層遭破壞（會導致癌症）、森林被砍伐（最終會導致土壤退化， 使得一度肥沃的土地變成沙漠），以及對生物多樣性的破壞（誰知道最終會導致什麼結果？）。每幅圖都有兩個懸擺：“人類追求增長的慾望”以及“某項蓋亞屬性的‘自然’值”，這些相互對立的懸擺呈現短兵相接的狀態。 實際上，根據人類活動是否會提高某項特定蓋亞屬性的數值的不同，還可以畫出兩幅類似的通用圖表：對於提高的情形，可以參見全球變暖的例子；對於降低的例子，可以參見臭氧層遭破壞的例子。在第一種情況下，人類的活動提高了某一特定屬性的數值，其通用系統迴圈圖可以透過對全球變暖的系統迴圈圖進行歸納而得到，見圖11-16。 某項蓋亞厲性的“自然”值差距＜ 自修正機制某項蓋亞厲性的實際值人類活動提高某一屬性的作用人口人類活動人類追求增長的慾望圖 11-16
第11章公共政策 191 然而，如果人類活動降低了某項蓋亞屬性的數值，比如臭氧層遭破壞、森林被砍伐，以及生物多樣性的破壞，則使用圖11-17所示的系統迴圈圖描述對應的實際情況會更為怡當。 某項蓋亞屬性的“自然”值差距自修正機制某項蓋亞屬性的實際值人類活動提高某一屬性的作用 0 人類活動人類追求增長的慾望圖11-17 兩幅圖之間惟一的不同就是四個S型連線和O型連線的變化，我會進一步介紹這些變化，從而力圖使第二幅圖的含義更為明白。在第二種情況下，“人類活動” 增長所造成的影響通常會造成“某項蓋亞屬性的實際值”的下降，暗示著這個連接是一個O型連線。進一步的，由於相對於負“差距”而言，大多數人在處理正 “差距”時更為得心應手，因此將“差距”定義“‘自然’屬性”減去“實際屬性”更符合常理。一個逐漸變大的“差距”自然會觸發某種形式的自修正行為， 從而逐漸提高了“實際值”，並向“自然值”逼近，從而維持了系統的穩定性一從而最後也是一個S型連線。 當然，這兩幅圖的行為實際上完全致。一旦“人類活動”對蓋亞的影響大到足夠的程度，蓋亞的 “自修正機制”遲早會發揮作用，從而降低“人類活動” 水平。如果這種行為的結果是降低人口數量，那麼對人類而言就太悲慘了。蓋亞已經將地球上的生命維持了36億年了。最早的原始人類出現於300萬年前後，而現代人的歷史則只有短短的35萬年左右。蓋亞並不是離不開人類——但是人類肯定離不開蓋亞。 11.11 我們能做些什麼全球變暖已經成為事實。圖11-18展示了自1870年以來地球平均溫度的變化曲線。 隨著人口的增長，人類活動對蓋亞的影響也在穩步增長，圖11-18就表明，地球平均溫度在穩步升高，這在最近二十年表現得尤為突出。變動的幅度儘管非常小 （只有零點零幾度），但這只是測量系統給出的數字。其發展趨勢非常明顯，而且具
192 第三部分應用有深遠的災難性影響。難道世界範圍內不斷增加的災害天氣，從全球氾濫的“厄爾尼諾”現象，到西伯利亞和蒙古的異常寒冷氣候，再到英國、莫三比克以及澳大利亞的洪水氾濫，這只是一種統計上的漲落嗎？它們是不是蓋亞的自修正機制在維持地球溫度恆定的過程中必然發生的事情呢？如果由於溫室效應的阻撓，使得蓋亞無法透過向太空中快速散逸熱量的方式來維持地球溫度恆定，可能還會有其他方式來去除這一切的源頭—人類。暴風雨和洪水的最終作用就是降低人口數量。 14.8 14.6 14.4 14.2 14.0 13.8 13.6 13.4 1870 1880 1900 1920 1940 1890 1910 1930 1960 1980 1950 1970 1990 2000 圖11-18 注：陰影區域的邊界表明了年度平均溫度；圖中的曲線指明瞭每五年的平均溫度。 那麼，我們能做些什麼呢？一種方式就是否認這正在發生著的一切。還記得青蛙的故事嗎？在它們的家園被睡蓮完全佔據的十天之前，那些預警訊號是多麼渺小啊！ 我並不知道我們現在是否已經錯過了時機，是否將無藏身之地。然而，在我們毀滅蓋亞之前，還是能夠找出大量的政策來幫助我們避免被這個系統所毀滅的命運。即使最終表明蓋亞實際上並沒有我們所想像的那樣處於危機之中，這些政策仍然具有深刻的意義。其中的兩個政策可以見圖11-19所示。 “可再生資源”的發展具有非常重大的意義，因為它可以降低總的“資源消耗”，並可以緩和“對稀缺資源的競爭”；“汙染”程度也會降低，與此同時， “資源總量”也可以得到提高。因此，我們也許應該將我們的部分“經濟活動” 投入到尋找“可再生資源”上去。類似的，“更多的教育”，尤其是發展中國家的 “婦女教育”將會在一定時期之後得到收益。當然，不僅僅女性需要接受教育— 我們所有人都應該接受教育。本書的大部分內容都是關於如何管理成長的，從局部地區的觀點來看，這通常都是一件好事。然而，從全球的角度來看，這可能未必是一件好事，我們可能不得不調整總體經濟活動水平，否則，我們就可能重蹈青蛙的覆轍—或者重蹈復活節島的覆轍。