دینامیک سیستم چیست؟

زبان مدل‌سازی بصری است و برای همه انواع کاربردها در پزشکی، اقتصاد، مدیریت و غیره رایج است. این باعث می‌شود System Dynamics ابزاری ایده‌آل برای کارهای بین‌رشته‌ای باشد، و یادگیری را کارآمدتر می‌کند، زیرا ساختارهای اساسی سیستم تمایل به تکرار خود از یک زمینه کاربردی به دیگری

خود را به عنوان یک تصمیم گیرنده در یک محیط پویا آزمایش کنید

قبل از اینکه به خواندن ادامه دهید، کمی تجربه در تصمیم گیری کسب کنید. این تجربه درک متن زیر را برای شما آسان تر می کند. در اینجا می توانید یک آزمایش آزمایشگاهی ساده را در قالب یک سند اکسل دانلود کنید.

تمایل عمومی به درک نادرست اهمیت تاخیر

برای توضیح اینکه سیستم دینامیک چیست، تاخیرها را به عنوان مثال انتخاب می کنیم. درک تاخیر در ابتدا آسان است: شما کاری را انجام می دهید و فقط کمی طول می کشد تا نتیجه کامل را ببینید. با این حال، اگر تصمیمات جدید را بر اساس آنچه در حال حاضر می بینید، قرار دهید، بازخوردی که تصمیم خود را بر اساس آن قرار می دهید به تأخیر می افتد. از آنجایی که اطلاعات قدیمی است، همه چیز شروع به پیچیده شدن می کند. در واقع آزمایش‌های آزمایشگاهی، که برخی از آنها مشابه آزمایش فوق هستند، نشان می‌دهند که تصمیم‌گیرندگان تمایل دارند اهمیت تأخیر را دست کم بگیرند. گاهی اوقات طوری رفتار می کنند که انگار تاخیرها اصلاً وجود ندارد. شاید شما هم همین را تجربه کردید.

کنترل یک سیستم فیزیکی

هنگام دوش گرفتن و تنظیم آب گرم، اکثر ما تجربه کرده ایم که آب خیلی گرم می شود، دوباره تنظیم می کنیم و خیلی سرد می شود. قبل از اینکه بتوانیم آن را تثبیت کنیم، دما از دمای مطلوب فراتر می رود و شاید نوسان کند. مشکل به دلیل مدت زمانی است که از تنظیم شیر تا زمانی که تغییر دما را احساس کنیم طول می کشد. اگر بر اساس دمایی که در لحظه احساس می کنیم به چرخاندن شیر ادامه دهیم، بیش از حد تنظیم می کنیم. به دلیل بازخوردهای سریع و گاهی سخت، ما به سرعت یاد می گیریم که با دوش گرفتن برخورد کنیم. ما تنظیمات را کم می کنیم و منتظر می مانیم تا آب “قدیمی” از خط لوله عبور کند. شکل زیر نمادهای استانداردی را نشان می دهد که برای نشان دادن ساختار سیستم های دینامیکی استفاده می شود. مستطیل نشان دهنده یک مخزن یا یک انبار است، که طول می کشد تا با ورودی افزایش یابد یا با خروجی کاهش یابد. این تجمع باعث پویایی می شود.

کنترل مصرف الکل، یک سیستم بیولوژیکی

در آزمایش فوق از شما خواسته شد که مصرف الکل را کنترل کنید تا به غلظت الکل معینی در خون برسید. چالش در زمان بلعیده شدن الکل تا جذب در جریان خون است. اگر تا زمانی که احساس می کند به سطح مورد نظر نرسیده است، نوشیدنی بنوشد، افزایش بیش از حد به دنبال خواهد داشت. این بینشی است که بسیاری از جوانان از آن برخوردار نیستند. گاهی اوقات این عواقب جدی است زیرا نوجوانان بیش از حد مست در تصادفات شدید درگیر می شوند.

این سیستم مشابه چیزی است که در شکل برای دوش نشان داده شده است. اما در این مورد، استوک اول نشان دهنده الکل موجود در معده و استوک دوم نشان دهنده الکل موجود در خون است.

از آنجایی که دیدن اینکه چه رفتاری در طول زمان از یک ساختار سیستمی مشخص می شود دشوار است، از شبیه سازی های کامپیوتری استفاده می شود. شکل زیر نشان می دهد که چگونه غلظت الکل در آزمایش آزمایشگاهی ایجاد می شود اگر فرض کنید مصرف الکل در هر نقطه از زمان با غلظت مورد نظر منهای غلظت واقعی برابر است. (این کار را در آزمایش انجام دهید و ممکن است اولین شبیه سازی را انجام داده باشید). نمودار زیر نتیجه ای مشابه آنچه را که بسیاری در آزمایش مشاهده می کنند و برخی از جوانان در عمل تجربه می کنند نشان می دهد.

کسب و کار

تاخیر همه جا هست برای مثال، در تجارت، تنظیم ظرفیت تولید به زمان نیاز دارد. ساخت و نصب ماشین‌های جدید و استخدام و آموزش کالج‌های جدید به زمان نیاز دارد. آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که هم دانش‌آموزان و هم متخصصان تمایل دارند اهمیت تأخیر را دست کم بگیرند. یک پیامد این است که بسیاری از بازارها رفتار نوسانی از خود نشان می‌دهند که بین دوره‌های مازاد و کمبود ظرفیت متناوب است. بهترین نمونه شناخته شده بازار خوک است. در چنین بازارهایی تاخیر بسیار بیشتر از تاخیرهایی است که هنگام دوش گرفتن تجربه می کنید. بنابراین یادگیری از تجربه بسیار بیشتر طول می کشد. علاوه بر این، در چنین بازارهایی، داده هایی که دریافت می کنید تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر نیز قرار دارند. به عنوان مثال، در بازار خوک، قیمت خوک با قیمت ذرت متفاوت است.

نیاز به مطالعه

تاخیرها را می توان در همه زمینه ها یافت. سیستم های پویا همچنین دارای عوارض دیگری به جز تاخیر هستند، به عنوان مثال تقویت بازخورد، بازخورد جبرانی، غیر خطی بودن، روابط موجودی و جریان و غیره. بنابراین هم مطالعه نحوه عملکرد سیستم های پیچیده و هم کمک به یادگیری اهمیت دارد. در واقع، این یک ایده جدید نیست. به گفته یوهانس کپلر (1609): “راههایی که انسانها از طریق آنها به بینش خود در مورد مسائل آسمانی می رسند، به نظر من تقریباً به اندازه خود آنها ارزش شگفتی دارند.” با پیوستگی و پیچیدگی روزافزون جامعه، تحلیل و آموزش بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد.

جالبه برای کی؟

در آینده، یادگیری در مورد سیستم های پویا باید بخشی از آموزش عمومی ما باشد. تلاش های مداومی در ایالات متحده برای استفاده از سیستم دینامیک در مدارس ابتدایی و متوسطه وجود دارد . نمادهای کاملاً ساده سهام و جریان ها و حلقه های بازخورد مورد استفاده در سیستم دینامیک ابزارهای قدرتمندی برای درک آنچه در غیر این صورت پیچیده و پیشرفته تلقی می شود، از شتاب و سرعت گرفته تا فلسفه عمیق است. در حال حاضر System Dynamics برای تحقیقات و آموزش در تعداد زیادی از زمینه های جداگانه استفاده می شود، به صفحه اصلی System Dynamics Society مراجعه کنید، و برای تجزیه و تحلیل توسط شرکت های بزرگ، دولت ها، آژانس های بین المللی و شرکت های مشاوره استفاده می شود.