Deze vraag werd gepost op Quora.com: “Wat zijn enkele voorbeelden van open en gesloten systemen?” Hier is zijn de top drie antwoorden:

Open systeem

Een open systeem is een systeem dat vrijelijk energie en materie uitwisselt met zijn omgeving. Als je bijvoorbeeld soep kookt in een open pan op een fornuis, worden energie en materie via stoom overgedragen aan de omgeving.

Gesloten systeem

Deksel op de pan maken de pan tot een gesloten systeem. Een gesloten systeem is een systeem dat alleen energie uitwisselt met zijn omgeving, geen materie. Door een deksel op de steelpan te doen, kan materie niet meer overgaan, omdat het deksel voorkomt dat materie in de steelpan komt en de steelpan verlaat.

en

Echt gesloten systemen bestaan niet, behalve voor zuiver conceptuele systemen, bijv.

Zelfs een rots is onderhevig aan b.v. veranderingen in temperatuur waardoor hij uitzet en inkrimpt, de invloed van water waardoor hij langzaam oplost, en de langzame groei van korstmossen waardoor zijn oppervlak langzaam afbrokkelt.

Alle reële systemen zijn open systemen, waarvan wij vaak doen alsof ze gesloten zijn, omdat wij 1) de interne dynamiek van het systeem willen begrijpen of 2) de grote externe invloeden op die systemen willen begrijpen, terwijl wij de kleine invloeden negeren.

En ten derde

Laten we eenvoudige voorbeelden nemen.

Een gesloten systeem staat alleen energieoverdracht toe, maar geen overdracht van massa. Voorbeeld: een kop koffie met een deksel erop, of een eenvoudige waterfles.

Een open systeem is een systeem dat zowel massa als energie door zijn grenzen kan laten stromen, voorbeeld: een open kop koffie.

Gesoleerde systemen laten noch massa noch energie door hun grenzen stromen. Voorbeeld: een thermosfles.

In werkelijkheid bestaat een perfect geïsoleerd systeem niet, heet water in een thermosfles kan bijvoorbeeld niet eeuwig heet blijven.

Het enige probleem met al het bovenstaande is dat zij geen onderscheid maken tussen structurele sluiting en operationele sluiting. Alle drie bespreken ze alleen structurele sluiting. Ze zeggen niets over systeemoperaties – terwijl systeemoperaties het hele punt zijn van het bestuderen van systemen! Eigenlijk weet ik niet eens waarom we een kop koffie met een deksel erop überhaupt een systeem moeten noemen. Welke operatie voert het uit? Het is gewoon een kop koffie met een deksel erop, en de deksel vertraagt gewoon de entropie. Het is gewoon een machine zonder deksel, wat betekent dat het een nutteloze machine is.

Structureel gesloten “systemen” (zoals een gesloten pan soep of heet water in een thermoskan) bestaan alleen conceptueel of analytisch; operationeel gesloten systemen bestaan echter in de werkelijkheid – of beter gezegd, ze zijn waarneembaar. De sociale systeemtheorie heeft geen betrekking op werkelijkheden die onafhankelijk van een of ander waarnemend systeem bestaan. Dit is wat radicaal constructivisme inhoudt.

Sociale systemen (en andere autopoietische systemen) zijn structureel open en operationeel gesloten. Structureel open zijn betekent dat verwachtingen (sociale structuren zijn verwachtingen) door de omgeving kunnen worden verstoord. Operationeel gesloten betekent dat een sociaal systeem alleen met zichzelf communiceert; er is geen communicatie tussen systeem en omgeving.

Sociale systemen moeten een communicatiemedium hebben. Het communicatiemiddel van de moderne economie (of handel) is bijvoorbeeld geld. Zonder de een of andere vorm van geld (ook al is de toegang negatief door schulden) kunnen we niet deelnemen aan de moderne economie. Iedereen die geen toegang heeft tot geld, is uitgesloten van de op geld gebaseerde economie (in tegenstelling tot een ruilhandelseconomie).

Of als een groep mensen bij elkaar zit en Russisch spreekt en ik loop langs, dan ben ik (als niet-Russisch spreker) uitgesloten van dat sociale systeem. Ik besta in de omgeving van dat systeem. Als een sociaal systeem bestaat de enige werking van het systeem uit communicatie. Alleen communicatie kan nieuwe communicatie voortbrengen.

Op grond van het bovenstaande voorbeeld zou je echter kunnen denken dat de structuur van een sociaal systeem bestaat uit taal, woorden, of communicatieve gebeurtenissen. Maar communicatie is een operatie, geen structuur. De structuren van een sociaal systeem zijn verwachtingen, of het gevoel van “wat er komen gaat”.

Verwachtingsstructuren zijn open in de zin dat ze worden beïnvloed door andere verwachtingsstructuren. Het ene sociale systeem heeft verwachtingen, en deze kunnen worden beïnvloed (verstoord, geïrriteerd) door de verwachtingen van een ander sociaal systeem.

Zo zouden bijvoorbeeld onderzoekers op het gebied van de volksgezondheid of sociologen kunnen verwachten dat het misbruik van opiaten zal toenemen, wat ertoe zou kunnen leiden dat artsen in de Eerste Hulp verwachten dat het aantal patiënten met een overdosis opiaten zal toenemen. Of klimatologen verwachten een opwarming van de aarde, een stijging van de zeespiegel en hevigere orkanen, waardoor vastgoedbeleggers een waardedaling van aan zee gelegen vastgoed kunnen verwachten.

Voor sociale systemen is wat zij verwachten te zien belangrijker dan wat zij nu werkelijk zien, omdat zij altijd in de toekomst projecteren. Kijk maar naar de aandelenmarkt; die meet verwachtingen. De economie of een bepaald bedrijf doet het nu misschien slecht, maar investeerders kijken altijd naar de toekomst. Daarom kan een pandemie blijven woeden, terwijl de werkloosheid hoog blijft en bedrijven failliet gaan, maar de aandelenmarkt kan stijgen omdat beleggers een winstgevende toekomst verwachten.

Dit is waar systeemdenken het meest waardevol is; het gaat erom de willekeurigheid van het leven te verminderen, of beter te worden in het zien hoe dingen op complexe manieren op elkaar inwerken en je voor te bereiden op wat komen gaat. In een economische context gaat dit soort denken terug tot de uitvinding van de zeevaartverzekering in de Griekse en Romeinse oudheid. Zeeverzekeringen “dekken het verlies of de beschadiging van schepen, vracht, terminals, en alle vervoer waarmee het eigendom wordt overgedragen, verworven, of gehouden tussen de punten van oorsprong en de eindbestemming” (Wikipedia). Op een bepaald moment in de geschiedenis besloten mensen om niet gewoon stoïcijns willekeurige tegenslagen te verdragen. Ze besloten zich daadwerkelijk voor te bereiden op wat er in de toekomst zou kunnen gebeuren.