《游戏设计进阶：一种系统方法》读书笔记（1）系统性思维章节

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1.系统基础：
现象学思维：通过对现象产生质疑和研究，寻找新的合理解释。（地心说>>日心说）该方法是简单观测和推理的结合，容易陷入局限性，或收到潜在因素的显著影响
还原论思维：宇宙像精密钟表一样，可以拆分为多个系统，现象是其各个部分工作的总和。
科学分析法：首先观测事物，对其在特定条件下可能发生的事情作出假设，然后检验该假设是否正确；随后，使用不同观测方法重复上述步骤。
通过科学分析法，将一件事物分解为更简单的单位，依次检查各个部位。将积累的观测结果拿来构建模型，在此基础上研究新遇到的问题。直到模型成立。
缺点：会经常无视复杂的交互作用，像相关性的因果混淆（冰淇淋和溺水），容易得到不完整或误导性的结果。核心问题是，看问题不够整体。
整体论思维：以联系的观点寻找统一体，将看似不同的东西结合起来。其认为一切事物都是互相联系的。该思维方法的好处是不会迷失在细节中，但实际上两个完全不相干的的现象，在整体论观点中都似乎是有联系的，即巧合会影响判断结果（美国小姐年龄与高温物体的谋杀案例子）。整体论的重要观点：整体大于“其他部分之和”
 
2.系统性思维：
其关键要素在基于分析法找到系统的各个部分，理解他们在环境中共存并发挥作用。即“系统中的组成部分是如何影响或被影响其他部分，找到其构成的循环”
描述循环和系统如何共同运作时困难的，因为人的语言是线性的。
例如：智能的电烤箱通过计算当前温度和目标温度的差值来提供热量，当差值接近0时，热量不再施加、以此构成了一个简单的反馈循环：温度差值影响施加的热量，施加的热量又缩小了差值。（或者离心调速机的例子）在了解循环的基础上加入更多思考，烤箱的保温装置异常，导致温度下降得更快，这会影响单位时间内施加热量的大小。
将系统看作一个整体，但对其各个部分进行基础分析，从还原论观点考察其运作。“兼容并包”而非“非此即彼”-即在保持分析与综合观点的同时理解系统整体。
系统不是静止的，所以其很难从外部进行诠释。想要有效的认识和分析系统，必须坚持一个观点“系统必须在它们的实际运作环境中被观测”AKA--被实际体验。
在游戏设计中，体验系统的最佳途径就是--设计和创造游戏。游戏设计师具有的“反思自我思维”可以识别游戏中不可见的系统。
识别，分析和创建系统的重要性不言而喻，去了解它的出发点是：世界中的事物。通过先理解事物再来理解系统。
事物与同一性：（忒修斯之船悖论）
疑问是，是什么使得水具有了常温下透明流动的性质？原子的实际结构体现出-事物与系统实际运转的形式南辕北辙。原子构成的元素是一个变化的系统，而在更大的观测尺度上表示稳定。水是H2O，两个氢原子占一部分，一个氧原子占一部分，但还有第三样东西使之成为水。我们关注的就是这第三样东西。即：处于较低层级的事物之间的关系，所创造的一个更高级的独立事物。（例如婚姻和爱情）
结论：事物是由他们内部更小层级组件之间的关系所构成的。
启示：再创造游戏世界时，关注更高层系统和事物时关系与相互作用的重要性十分重要。
 没有任何一种模式是孤立的实体，世界上的每种模式都只能在其他模式支持的范围内存在：嵌入更大/更小的模式或它周围同等大小的模式。
建立事物时，也必须复原他与周围及其内部的各种关系，使得他在更大世界中连贯并一体化。（你必须在静止的桌子上看到会动的龙卷风）
3.定义系统：
系统往往是模糊的，通过仔细探讨其中事物和关系可以使其逐步清晰（很多时候，系统就是事物，事物就是系统）
系统是动态的，其不能通过将系统固定在特定位置而全部理解它。而必须体验它的运作。系统通常由两部分组成：
   1.具体的各个组成部分
   2.部分结合成整体后产生新的属性或更高级的事物
系统的定义：
一系列部分的组合，共同形成了一些列交互循环，形成了一个持久的“整体”。该整体拥有行为和属性，但该行为和属性不属于系统其中任何组成部分。
更加细致的描述是：
1.系统由部分组成。部分具有内部状态和边界
2.部分之间通过行为进行交互，以创建循环，其中，行为创建局部交互，循环创建传递交互
3.系统被组织按层次结构整合入一系列层级当中，每个层级都是下一个层级更大系统的组成部分
4.在每个层级，系统都表现出持久性和适应性
定义部分：
每个系统都由部分组成。每个部分都由其状态、边界和行为所定义。
状态
每个部分都有其内部状态，它们由属性组成，每个属性在任一时间点都有其特定的值。部分的总体状态是所有当前属性值的集合。
在游戏中，一个部分的状态通常由更细节层次的各个部分所拥有的状态决定：森林没有生命值，但是每棵树的状态可以组成集合。但在游戏中，该状态可以“触底”并创建具体的数值。（如怪物的血量和国际象棋棋子的种类）
因为游戏中的各个部分的默认状态或初始状态通常是表格形式，因此有时会将此层级称为“excel特性”，只有弄清所有模糊的部分，并将其落实到excel中才能创建游戏。
边界
一个部分的边界是一个“涌现属性”，由它内部的子部分相互作用的局部领域所定义。它们相互之间的交互比其他部分更多。
部分之间的边界并不绝对（没有明显的包装边界）。越高的角度下边界才会越清晰。
定义某事物是在某部分的内部还是外部，是看该事物是否能改变更高层级系统的行为，真则在边界内。若该事物与系统内部的部分有交流，但不能通过它的行为改变系统内的整体行为，那么就认为它在部分或者系统的边界之外。
边界存在的目的是方便“模块化”的使用系统
行为
部分之间通过行为互相影响，部分通常通过在系统中创建、更改、传递或者删除资源来相互影响 。一个部分也可通过行为来影响自身。
每个部分实际上是自主决定自己内部状态以及对任何行为的反应的。即每个部分“封装”了自己的状态（外部无法改变它）。即A部分向B部分传递信息，但B部分自己决定如何做出反应。
源、容器和汇
系统性思维中常用源、容器和汇表达不同部分。他们之间的交互行为称为连接体，例如常见的“流”。
源是一种状态，可以增大其他部分的状态（例如水龙头对于浴缸），在游戏中，源代表了某种资源的无限供应。源本身不储存资源而是以设定好的速率产生并传递资源。
当资源流向容器，容器积累事物。它的状态描述为在一个特定时刻包含资源的数量。容器具有上限。
汇可以表示为容器的排水系统，用于使资源从容器中流出。汇表示为单位时间内能送出一定数量的资源，但如果容器为空，汇则无法传递任何资源。
系统中资源的流动可以用源、容器和汇的图解进行可视化表示。
转换器和判定器
转换器和判定器是绘制系统图中的其他特殊类型的部分。
例如一些资源从源流向转换器，然后再流向汇。转换器可以用于判断流速的快慢，并通过影响源的输出速率调整循环。而通过衡量判定器部分，转换过程被维持在需求的范围内。
复杂与复合化
循环系统往往变得复合化。非循环系统则可能创建复杂的过程。
当不存在联系的时候，多个部分就构成了一个简单的集合（但不是一个系统）。二部分必须有基于他们自身行为的重要的且能改变状态的链接才能以此创建系统。
而一个复杂的过程具有多个部分以及多个交互，但是这些部分是按顺序相互连接的，没有形成循环，其并不会形成系统。
复合系统
当各个部分衔接在一起形成一个循环，并互相影响时，即部分的行为会产生循环并再次返回。这些循环创建了一个复合系统。形成循环意味着每个部分都会影响自己未来的状态和行为，但这需要时间。
 
4.循环：
作为最基本的性质，循环可能是建设性的或者破坏性的（强化循环和平衡循环 或正反馈和负反馈）。前者加强循环中各个部分行为的影响，后者则相反。
在大多数情况下，一个系统如果没有至少一个主要的正反馈循环，那么他将很快消失：循环中部分的行为消失后，该部分的功能将会很快丧失。（例如大富翁中房产影响手头金额，再反过来影响房产）
正循环/强化循环：
正循环包含两个或更多的部分，每个部分增加下一个容器中库存的资源数量，从而增加其行为输出。正循环倾向于奖励游戏中的获胜者，放大游戏中的早期成功，已经打破游戏玩法的平衡（滚雪球效应）。
负循环/平衡循环：
与正循环相反，每个部分会减少或减弱循环中下一部分的价值和行为（例如rpg游戏中的升级）。平衡循环用于维持或恢复循环中各个部分间的平衡和公平性。倾向于落后的玩家，稳定并且延长游戏的进行时间（例如马里奥赛车中的蓝龟壳）。
组合、线性和非线性效应：
每个系统都包含正循环和负循环，在离心调速器的例子里面，输出结果可能是线性的，即“重物的上升和下降与引擎转速成正比”，而大多数系统的输入和输出并非为简单线性（例如狼和鹿群数量的关系）。而且，系统的非线性输出并不一定是周期性的。
混沌与随机性：
随机的系统在一定的范围内是不可预测的。在游戏中模拟未实际建模的的低级系统的行为时，与其让一个系统的输出一直相同，不如让它在指定范围内随机变化，可为更高级系统提供变化性。
某些系统对于条件的改变是极为敏感的（例如双摆），在知道某个系统在某时刻的状态并不一定就能推算出未来某个时刻的系统状态。而且有些混沌系统有时会表现出非混沌行为（例如共振）。
意外后果循环：
例如印度捕杀眼镜蛇的例子，在原有奖励捕杀眼睛蛇的基础上，有一个外部循环（即人工养殖眼镜蛇领赏）作为意外后果循环出现，再隐藏了一段时间后暴露出问题。这在很多地方都表现为短期内的有益循环和长期的严重隐患。
增长极限问题：
当一个正循环和一个负循环同时影响一个结果，即正反循环形成互锁，就会出现常见的增长极限问题（比如人口增长问题）。这类问题的数学模型常表示为S型曲线，先是缓慢上升，然后快速上升，最后放缓速度再次趋于平稳。
公地悲剧问题：
在一些系统中，个体的行动没有任何不妥的动机，但确实在破坏公共资源。例如开放的公地草场由于无节制的放牧导致草场被破坏。从系统的角度看，共享资源的使用形成了一个外部的负循环。这体现了系统化的责任往往是分散的，去中心化的，需要提前思考这方面存在的风险。
涌现：
当一个复合系统中的正循环和负循环处在动态平衡中时，它们会产生一个亚稳态的、有组织的系统行为。这样的亚稳态是一种涌现效应，是由多个部分的行为产生的。其创造了与任何单个部分不相同的新属性。比如鱼群中每条鱼是单独的个体，但是鱼群的形状属于涌现属性（因为鱼群的形状不受任何单独个体控制）。当内部各个部分相互作用产生亚稳态结构时候，该结构不受任意一个单独部分决定，不基于所以属性的线性和。此时就涌现出了一个具有自己独特属性的新事物。而涌现一般没有明确的分工和界限。
向上与向下因果关系：
涌现效应产生与系统中各个部分的相互作用，也就是“向上因果关系”：一种新的行为或者属性从更低层级结构的分布式行为中涌现（例如股市的整体变化）。
同样，系统中也会存在着“向下因果关系”，例如股市中各个散户的抛出会进一步影响市场股价下跌，进而引发更多的抛出，产生一个恶性循环。
以股市为例，内部的个体向上影响市场行为，而市场又相反的向下影响个体的未来行为。
组织层级：
在一个正常运转的亚稳态系统会在其内部各个部分彼此循环交互的过程中涌现出新的事物。这种涌现出的新事物被描述为“更高层级”。这突出了一个观点“每个系统都是另一个更高级系统的的一部分”，但在游戏世界中，我们可以选择组织与抽象层级。无论在哪个层级，系统的基本属性都会生效。
结构耦合：
反复交互的两个及以上系统之间会出现结构一致的现象。每个部分都通过某种方式将自己塑造成其他系统（例如骑手和马，昆虫与花）。它们互相影响，共同进化。而游戏和玩家也会形成这种耦合关系。
系统深度和优雅：
在游戏中我们需要讨论深度和优雅的概念：当一个系统的各个部分存在于多个组织层级中，可以说这个系统具有深度。一个有深度的游戏系统会使得每个子系统都包含自己的空间，玩家可在其中进行探索，这使得玩家像在拆礼物一样体验游戏。
整体：
设计游戏时，涌现出的终极整体不仅仅是游戏本身，它是游戏和玩家组成的系统。玩家+游戏的系统才是游戏设计师的真正目标。