Главная » Статьи » Имитационное моделирование » Системная динамика

Концепция системно-динамического моделирования

Системно-динамический подход к моделированию представляет собой верхний уровень в общей структуре моделирования. Из его названия следует, что основной целью данного подхода является изучение динамически функционирующих систем на высоком уровне абстракции. Подобный подход исходит из ряда предпосылок в отношении функционирования современных систем и отношения к ним со стороны современного человека, что во многом объясняет необходимость его использования:

  • Поведение микро- и макро-экономических систем в мире взаимосвязано и слабо подчиняется линейным причинно-следственным связям, определяемым логическим путем. Из этого утверждения вытекает феномен «контр-интуитивного поведения», т.е. такого поведения системы, которое идет вразрез с ожидаемым поведением;

 

  • Любое воздействие на систему неизбежно порождает побочные эффекты (side effects), которые либо могут быть вовремя зафиксированы и, в случае необходимости, устранены, либо (что более вероятно), они так и останутся незамеченными и будут влиять скрытно на будущее поведение системы. Побочные эффекты возникают в силу несовершенства человеческого мышления и в целом слабой рациональности, источники их глубинных причин могут варьироваться от слабо или никак неконтролируемого массового поведения (реакция инвесторов на изменение курса акций, массовое изъятие вкладов физическими лицами из банков в связи с падением курса определенной валюты), до личностной эмоциональной, идеологической или иной неприязни между лицами, принимающими решения на масштабном политико-экономическом уровне;

 

  • Лица, принимающие решения при осуществлении своей деятельности неизбежно склонны упрощать реальную проблему и выбирать не оптимальные, а вписывающееся в их картину мира решения;

 

  • При взаимодействии систем часто наблюдается «эффект усиления», когда незначительное по силе вмешательство в систему вызывает значительное изменение ее состояния. В распознавании подобных точек приложения усилий для создания таких эффектов и правильном воздействии на них (использование «точек бифуркации») состоит основная цель управленцев, согласно системной динамике, а не всесторонний анализ поступающей из внешней и внутренней сред разнородной информации. Такими точками могут быть как отдельные личности, имеющие реальное влияние при принятии решений в рамках системы, так и абстрактные экономические, социальные совокупности неких состояний, параметров, позволяющих управлять системой;

 

  • Развитие систем происходит во многом не благодаря рациональному исследованию окружающей среды, поиску новых стратегий улучшения, а в силу эффекта зависимости от ранее выбранного пути – «path dependence». Этот эффект перекликается с теорией Ч.Линдблома, согласно которой люди склонны принимать мелкие, точечные улучшающие решения в рамках уже выбранной стратегии развития системы, а не перестраивать кардинальным образом стратегические  аспекты работы системы. Данный эффект накладывает существенные ограничения на процесс стратегического планирования и, следовательно, серьезно ограничивает возможности кардинального обновления системы даже в случае наличия благоприятных факторов. В коммерческом секторе эффект «path dependence» представлен QWERTY-эффектом, в честь наиболее на сегодняшний день распространенной раскладки клавиатуры, которой еще в прошлом веке разрабатывались намного более удобные и эргономичные замены, что все равно не привело к повышению использования иных раскладок;

Между структурными элементами системы имеются причинно-следственные петли обратной связи (causal loops), обусловливающие функционирование всех без исключения элементов как в проактивном (самостоятельном, поступающем), так и в реактивном режимах (ответном, на основе сигнала от других элементов);

Петли могут быть позитивными, «усиливающими» (reinforcing) и негативными, «балансирующими» (balancing): первый тип петель сдвигает состояние системы (или элемента) в сторону увеличения (к примеру, чем больше покупателей, тем выше доходы компании), второй же наоборот - сдвигает в сторону уменьшения (чем больше ставка налога, тем меньше доля налоговых отчислений). Определения «позитивный» и «негативный» не отражают характера изменений в лучшую или худшую сторону, а являются словесной формой выражения арифметических знаков «плюс» и «минус», прибавления или убывания чего-либо.

Для удобства рассмотрения синтаксиса системной динамики обратимся к классической модели распространения инноваций Фрэнка Басса, реализованной в среде имитационного моделирования AnyLogic.

 

Модель демонстрирует количество приобретений продуктов посредством влияния двух каналов распространения информации – коммерческую рекламу (переменная AdoptionFromAdvertising) и «рекламы из уст в уста» (переменная AdoptionFromWordOfMouth). 

Петли обратной связи также представлены двумя каналами – Word of Mouth и Market Saturation. На рисунке они изображены в виде маленьких синих закругленных стрелок с буквами «B» или «R», показывающих тип петли – балансирующая или усиливающая соответственно. Балансирующая связь «Market Saturation» показывает, что за счет покупок от рекламы уменьшается накопитель «Потенциальные покупатели», т.е. все больше «потенциальных» покупателей переходят в категорию «купивших». Соответственно, увеличивается поток «купивших» товар – это показывается наличием позитивной петли «Word of Mouth», демонстрирующий взаимодействие уже купивших товар (из накопителя «AdoptersA) с потоком, исходящим из накопителя «PotentialAdoptersP».

Толстая стрелка, идущая из квадрата «PotentialAdoptersP» в квадрат «AdoptersA» является темпом потока совершения покупок, т.е. показывает, с какой скоростью покупатели переходят из категории «потенциальных» в категорию «купивших» продукт. Квадраты являются накопителями, уровнями, отражающими количество людей в категориях «потенциальные покупатели» и «купившие» соответственно. Маленькие кружки, соединенные черными стрелками, являются переменными, влияющими друг на друга. Значение переменной может как устанавливаться вручную (TotalPopulationN), так и рассчитываться автоматически в соответствии с заданной формулой (например, переменная AdoptionFromAdvertising, покупки от рекламы, рассчитывается как произведение переменной AdvertisingEffectivenessA, эффективность рекламы, и накопителя PotentialAdoptersA, потенциальные покупатели). Переменные и накопители могут свободно влиять друг на друга, однако накопители могут влиять друг на друга только через темпы потоков.

Категория: Системная динамика | Добавил: Admin (12.12.2014)
Просмотров: 445 | Теги: имитационное моделирование, общая концепция системной динамики, system dynamics, системно-динамическое моделирование, системная динамика | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar