Systeemmodellen

Een systeemmodel is een vereenvoudigde representatie van een systeem die de belangrijkste kenmerken, variabelen en relaties beschrijft om gedrag te begrijpen en voorspellingen te doen. Systemen kunnen technisch, sociaal, biologisch of informatiesystemen zijn. Modellen kunnen conceptueel zijn, bijvoorbeeld diagrammen en beschrijvingen, of wiskundig en computationeel, zoals algebraïsche, differentiaal- of probabilistische modellen. Ze kunnen deterministisch of stochastisch zijn, continu of discreet, en dynamisch of statisch. Veelgebruikte benaderingen zijn agent-based modellen, systeemdynamiek en discrete-event simulatie.

Belangrijke bouwstenen zijn variabelen, parameters, relaties, grenzen/afbakening, aannames en data. Een model wordt vaak gekalibreerd en gevalideerd met waarnemingen en getest in scenario’s. Modelleren volgt doorgaans stappen: probleemdefinitie en doel, afbakening, keuze van modelleringstype, verzamelen en preprocessen van data, opzet van de modelstructuur, kalibratie, verificatie/validatie en simulatie of analyse, interpretatie en communicatie van de resultaten.

Toepassingsgebieden omvatten engineering en productontwerp, informatiesystemen en bedrijfsprocessen, logistiek en economie, ecologie en klimaat. Voorbeelden zijn een supply chain-model dat doorlooptijden en voorraden simuleert, een klimaatmodel dat interacties tussen atmosferische processen beschrijft, en een digitale twin van een machine.

Beperkingen: modellen vereenvoudigen de werkelijkheid en bevatten onzekerheid. Juist gebruik vraagt om sensitiviteitsanalyse, documentatie van aannames en transparantie over grenzen en datakwaliteit.