Multipoolmodellen

Multipoolmodellen zijn een modelling benadering die een systeem beschrijft als meerdere voorraden (pools) waaruit stromen ontstaan of verdwijnen. Elk pool bevat een voorraad of hoeveelheid, en de overdrachten tussen pools worden gemodelleerd als functies van de huidige voorraad en toegewezen parameters. In wiskundige termen worden de veranderingen in de voorraden vaak beschreven met differential- of verschilvergelijkingen, bijvoorbeeld dX_i/dt = sum_j F_{ji} - sum_k F_{ik}, waarbij F_{ji} de stroom van pool j naar pool i representeert.

Een kernkenmerk is de netwerkstructuur van verbindingen: niet elke pool hoeft direct met elke andere pool te communiceren; stromen bestaan langs randverbindingen die het model configureren.

Toepassingsgebieden zijn talrijk. In de ecologie en koolstofcyclus worden meerdere koolstofpools (bijv. atmosfeer, vegetatie, bodem, oceaan) gemodelleerd om de opslag en doorvoer van koolstof te simuleren. In de hydrologie wordt water gemeten in reservoirs zoals regenwater, groundwater en oppervlaktewater. In financiën en economie kunnen pools verschillende activa, risicoposities of liquiditeitsbuffers voorstellen. Ook in energie-infrastructuur en epidemiologie worden multi-poolstructuren gebruikt.

Voordelen van multipoolmodellen zijn onder meer hun flexibiliteit en de capaciteit om voorraadniveaus en overgangen tussen verschillende pools expliciet te representeren. Ze kunnen complexiteit vergroten en vereisen doorgaans aanzienlijke data en parameteridentificeerbaarheid.

Vergelijkbaar met compartimentmodellen behoort multipoolmodellering tot de bredere familie van stok- en stroommodellen en netwerktheorie, maar legt extra nadruk op de opslagpunten en de stromen daartussen.