systeemidynamiikkadiagrammeja

Systeemidynamiikkadiagrammit ovat visuaalisia malleja, jotka kuvaavat, miten monimutkaiset järjestelmät kehittyvät ajassa. Niiden tarkoituksena on ymmärtää palautesilmukoiden, viiveiden sekä varastojen vaikutus järjestelmän käyttäytymiseen ja tukea skenaarioiden testaamista sekä politiikkatoimien arviointia.

Kaksi yleisintä diagrammityyppiä ovat syy-vaikutussilmukat (causal loop diagrams) ja varastojen ja virtojen diagrammit (stock-and-flow diagrams). CLD:t havainnollistavat, miten muuttujat vaikuttavat toisiinsa palautesilmukoiden kautta. SFD:t taas esittävät varastot sekä virrat, ja niitä käytetään usein tarkkaan simulointiin.

Keskeiset elementit ovat varastot, joihin kertyvät tai joista poistuvat määrät; virrat, jotka muuttavat varastojen tasoja; konvertoijat ja apumuuttujat sekä yhdistävät nuo suhteet nuolilla sekä + että - -merkein.

Mallin rakentaminen alkaa systeemin rajojen määrittelystä ja oleellisten muuttujien tunnistamisesta. Tämän jälkeen voidaan muodostaa CLD ja/tai SFD, ja varastojen sekä virtojen avulla laatia matemaattisia (yleensä differentiaali-)lausekkeita simuloitavaksi ajassa jaksolla.

Systeemidynamiikkadiagrammeja käytetään muun muassa liiketoiminnan strategian ja toiminnan suunnittelussa, talouden ja ympäristön mallintamisessa, terveystieteissä sekä kaupungin- ja energiankäytön politikka-analyysissä.

Rajoitteet: mallit ovat yksinkertaistuksia, ne edellyttävät luotettavaa dataa ja kalibrointia, ja tuloksia on tulkittava varoen. Verifiointi ja herkkyysanalyysit ovat tärkeitä.

Työkalut: Vensim, Stella, Powersim, AnyLogic sekä Insight Maker mahdollistavat CLD- ja SFD-mallien rakentamisen sekä simuloinnin.