پویایی سیستم

پویایی سیستم (SD) رویکردی برای درک رفتار غیرخطی سیستم‌های پیچیده در طول زمان با استفاده از سهام، جریان‌ها، حلقه‌های بازخورد داخلی، توابع جدول و تاخیرهای زمانی است.

روش های سیستمی از الگوهای مبتنی بر تفکر سیستمی استفاده می کنند. این روش با در نظر گرفتن روابط بین اجزای سیستم رفتار سیستم را پیش بینی می کند. این الگوها روشی برای فهمیدن و درک رفتار سیستم های پیچیده در طول زمان هستند. چیزی که روش پویایی سیستم را از روش های دیگر متمایز می سازد استفاده از حلقه های بازخورد و متغیرهای جریان و حالت است که در شناخت رفتار سیستم کمک می کنند. اساس این روش این است که شناختن ساختار سیستم – روابط غیرخطی، تاخیرات و بازخوردها – در مشخص کردن رفتار سیستم به اندازه شناختن تک تک اجزا اهمیت دارد. همچنین این روش ادعا می کند خواصی در کل سیستم وجود دارد که آنها را نمی توان در تک تک عناصر یافت.

پویایی سیستم یک رویکرد مدلسازی تکراری را اتخاذ می کند و از داده های کمی و کیفی برای تولید مدل هایی استفاده می کند که نمایشی از مشکلات و جایگزین های سیاست هستند. با این حال داده‌های کیفی و تحلیل کیفی نقش مهمی در تمام سطوح فرآیند مدل‌سازی ایفا می‌کنند. مدلسازی و تجزیه و تحلیل پویایی سیستم ابزاری برای کمک به فرآیند تصمیم گیری است.

نمونه‌هایی از سیستم‌های دینامیکی شامل رشد جمعیت، آونگ در حال چرخش، حرکات اجرام آسمانی، و رفتار افراد «عقلانی» که در حال انجام یک بازی مذاکره هستند، می‌توان نام برد.

پویایی سیستم به شدت به داده های کمی برای تولید مدل های بازخورد بستگی دارد. داده های کیفی و تجزیه و تحلیل آنها نیز نقش محوری در تمام سطوح فرآیند مدل سازی دارند. تکنیک‌های جمع‌آوری داده‌ها مانند مصاحبه‌ها و گروه‌های متمرکز، و تکنیک‌های تجزیه و تحلیل داده‌های کیفی مانند روش‌شناسی نظریه زمینه‌ای و مدل‌های تصمیم‌گیری قوم‌نگاری می‌توانند نقش مهمی در تلاش‌های دقیق پویایی سیستم داشته باشند.

امکان بکارگیری روش های تحلیل مبتنی بر نظریه کیفی معادلات دیفرانسیل برای تحلیل مدل های دینامیک سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. با این روش ها، وابستگی رفتار حالت پایدار سیستم به مقادیر پارامتر مدل قابل بررسی است. روش پیشنهادی مربوط به نظریه دوشاخه است. برخی از مدل‌های دینامیک سیستم ابتدایی با استفاده از روش پیشنهادی تحلیل می‌شوند.

اصطلاح دیگر برای دینامیک سیستم، تحلیل و طراحی خط مشی مبتنی بر مدل است. روش دینامیک سیستم تقریباً در تمام زمینه‌های تحقیق و برنامه‌ریزی کاربرد دارد و برای هدایت جستجوی اطلاعات، فرمول‌بندی مدل‌ها، انجام تجزیه و تحلیل و تسهیل یادگیری و اجرای خط‌مشی استفاده می‌شود. این روش به حل مشکلات پیچیده در رشته ها کمک می کند و زبانی یکپارچه ارائه می دهد که کار و آموزش بین رشته ای را تحریک و تسهیل می کند.

دسترسی به منابع می تواند به پیشرفت اجتماعی در جوامع بسیار فقیر کمک کند. معرفی سیستم های فیزیکی سایبری برای برق، آب و آبیاری برآورده شدن بیشتر نیازها را تسهیل می کند. با این حال، در دسترس بودن منابع ممکن است متناقض یا دارای کمبود باشد. پویایی اجتماعی جامعه می تواند بینشی در مورد اینکه چگونه منابع موجود از رفاه حمایت می کند، ارائه دهد. بنابراین، سیستم سایبری-فیزیکی برای تبدیل شدن به سیستم های سایبری-فیزیکی-اجتماعی نیازمند افزودن یک ملاحظات اجتماعی است. با این حال، ملاحظات اجتماعی معمولاً شامل پارامترهای کیفی است. این امر نیاز به یکپارچه سازی اطلاعات کمی و کیفی را افزایش می دهد.

از نظریه گراف ها نیز برای نمایش ریاضی روابط بین عناصر کمی و کیفی استفاده می شود. این روابط در تجزیه و تحلیل دینامیک سیستم استفاده می شود. این روش در گسترش سیستم‌های فیزیکی-سایبری به سیستم‌های فیزیکی-اجتماعی سایبری از طریق ترکیب اطلاعات کمی و کیفی در تجزیه و تحلیل سیستم‌ها مورد استفاده قرار می گیرد.

مدل‌های دینامیک سیستم‌ها مدل‌های شبیه‌سازی پیوسته با استفاده از روابط فرضی در بین فعالیت‌ها و فرآیندها هستند. دینامیک سیستم ها توسط فارستر در سال 1961 توسعه یافت و در ابتدا برای مقابله با پیچیدگی سیستم های اقتصادی صنعتی و مشکلات زیست محیطی و جمعیتی جهان به کار رفت.

نظریه سیستم های پویا یک فرآیند توسعه را به عنوان یک سیستم دینامیکی غیر خطی مفهوم می کند. این سیستم از عناصر مختلف به هم پیوسته تشکیل شده است و رفتار سیستم توسط تعاملات این عناصر در طول زمان مشخص می‌شود که چنین برهمکنشی رفتار نظمی سیستم را در پی دارد.

رویکرد پویایی سیستم همچنین می تواند برای بسیاری از مشکلات تجاری دیگر که با وابستگی متقابل، تعامل متقابل، بازخورد اطلاعات و علیت دایره ای مشخص می شوند، اعمال شود. یکی از این نمونه های خوب، استفاده از رویکرد برای کشف مسائل مختلف مرتبط با ایجاد تجارت جهانی است.

از مدل های رسمی و غیر رسمی، مدل های فیزیکی و انتزاعی، مدل های توصیفی و تحلیلی و مدل های ترکیبی برای مدلسازی پویایی سیستم ها استفاده می شود.

ابزار پویایی سیستم یک رویکرد کامپیوتری برای طراحی استراتژی و سیاست است. هدف اصلی کمک به مردم برای تصمیم گیری بهتر در مواجهه با سیستم های پیچیده و پویا است. این رویکرد روش‌ها و ابزارهایی را برای مدل‌سازی و تحلیل سیستم‌های پویا فراهم می‌کند.