ソフトウェアアーキテクトのエレベーター

第10章. すべてのシステムは完璧である...

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そのために設計された！

システムの振る舞いを分析する

アーキテクトが行うことの多くは、複雑なシステムの振る舞いについて推論することである。システム思考または複雑システム理論と呼ばれる、このような推論を専門とする分野全体が存在する。一般的なソフトウェアアーキテクチャの定義がシステムの構成要素と相互関係に焦点を当てるのに対し、システム思考はシステムの振る舞いを重視する（第8章）。アーキテクトとして、私たちは構造を単に望ましい振る舞いを実現するための手段として捉えるべきである。システム思考はその助けとなる。

システムとしてのヒーター

住宅用ヒーターはシステムの典型的な例であり、制御は幻想である（第27章）。図10-1に示すように、暖房システムの典型的なアーキテクチャ図には、構成要素とその関係が描かれている。炉が温水または空気を生成し、ラジエーターまたはエアダクトが熱を部屋に送り、サーモスタットが炉を制御する。サーモスタットは、室温を調節するために、必要に応じて炉のスイッチを入れたり切ったりする。

図10-1. ヒーターの構造図（上）とシステム図（下）。

対照的に、図10-1の下部にあるシステム思考の視点は、室温を中心変数とし、室温が影響を受ける点に焦点を当てる。放熱は室温と外気温の両方に左右される。寒い気候では、壁や窓を通してより多くの熱が放散される。スマート暖房システムが寒冷時に暖房能力を高めるのはそのためだ。ある意味、システム思考とは、同じシステムをまったく別の角度から見るパラレルワールドであり、なぜ何かを作るのかをよりよく理解するのに役立つ角度なのだ。

フィードバックループ

システムの思考 、相互に関連する振る舞いを理解するのに役立つ。例えば、フィードバックループがそうだ。部屋のサーモスタットは、制御システムに典型的な負帰還ループを確立する。 部屋の温度が高すぎると、暖房器具の電源が切れ、部屋が再び冷える。 負帰還ループは通常、システムを比較的安定した状態に保つことを目的とする-サーモスタットのヒステリシスと暖房システムの慣性によって、部屋の温度はまだわずかに振動する。ヒーターは夏の暑い時期に部屋を冷やすことはできないし、冬に開いた窓を補うこともできない。

正帰還ループは逆の振る舞いをする。あるシステム変数の増加が、さらなる増加を促すのである。このような振る舞いがもたらす劇的な効果は、爆発物（熱によってより多くの酸素が放出され、より高温で燃焼する）や核反応（古典的な「連鎖反応」）、ハイパーインフレ（物価と賃金の上昇のスパイラル）などからよく知られている。もうひとつの正のフィードバック・ループは、道路を走る自動車が増えることで、公共交通機関とは対照的に道路への投資が行われ、自動車通勤の説得力が増すというものだ。同様に、富裕層はより高いリターンを得るために、より多くの投資オプションを持つ傾向があり、例えばピケティの『 ...