مدلسازی دینامیک سیستم

شما هم نمی‌دانید برای مدلسازی دینامیک سیستم هایی که در زندگی روزمره و کسب و کار با آن مواجه هستید از کجا شروع کنید؟ با مطالعه این مجموعه مقالات کار خود را شروع کنید.

آقای دکتر علینقی مشایخی از بزرگان تفکر سیستمی و تحلیل دینامیک سیستم ها در ایران و دنیا هستند؛ که چندین سال در راستای آموزش و استفاده از این دانش تلاش کرده‌اند و در سال 2017 هم جایزه Lifetime Achievement Award را (که پیش از این تنها به 4 نفر تعلق گرفته بود)، به پاس این زحمات دریافت نمودند.

شروع مطالب در این مجموعه مقالات هم که با عنوان مدلسازی دینامیک سیستم منتشر می‌شود، برگرفته از آموزه‌های ایشان است که در ادامه به آن می‌پردازیم.

پس از خواندن این سری از مطالب، انتظار می‌رود به این دو هدف دست یابیم:

1- آشنایی با مراحل متدولوژی مدلسازی دینامیک سیستم ها

این آشنایی باید به گونه‌ای باشد که بتوانیم هر یک از مراحل را در پروژه‌هایی که در این زمینه انجام خواهیم داد پیاده‌سازی کنیم. یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها در ارتباط با مدلسازی دینامیکی سیستم ها، سهل ممتنع بودن آن است. یعنی مدلسازی به این روش هرچند کار سختی است، اما ممکن است در نگاه اول بسیار ساده به نظر برسد.

که این موضوع اولین شرط یادگیری سیستم را از بین می‌برد: “احساس نیاز به یادگیری”. به همین خاطر در این مجموعه مطالب به بحث روی روش‌های صحیح مدلسازی در هر مرحله متدولوژی اکتفا نشده است. بلکه سعی شده نشان دهیم خیلی از روش‌هایی که در نگاه اول منطقی به نظر می‌رسند، تا چه اندازه می‌توانند بر خروجی نهایی مدلسازی اثر منفی بگذارند.

2- ایجاد درک مناسب از ارتباط بین مراحل متدولوژی

به عنوان مثال بتوانیم ببنیم که تعریف ضعیف یک مسئله چطور می‌تواند تبعات منفی زیادی در مرحله فرموله کردن مدل به همراه داشته باشد.

برای رسیدن به این دو هدف در ابتدا بحثی کوتاه درباره متدولوژی مدلسازی دینامیک سیستم ها، مراحل و فلسفه‌ی آن خواهیم داشت. در ادامه به طور جداگانه هر مرحله را بیشتر بررسی خواهیم کرد.

باید توجه کنیم که در این مجموعه دروس صرفا چالش‌های پیچیده مدلسازی مورد بحث قرار گرفته‌اند. به همین خاطر ممکن است با خواندن آن، فرآیند مدلسازی دینامیکی، کاری سخت‌تر از آنچه واقعا هست به نظر برسد. همه آنچه به فرآیند مدلسازی مربوط می‌شود به این پیچیدگی نیست.

اما برای یادگیری موارد آسان‌تر می‌توان از کتب مرجع استفاده کرد. از آن‌جایی که این مطالب با کتابی مانند پویایی کسب و کار نوشته آقای جان استرمن متفاوت است، در جاهای مختلف به این کتاب ارجاع خواهیم داد.

فلسفه و متدولوژي مدلسازي

مدلسازي دینامیک های سیستم يك نوع مدلسازي رياضي است. يعني مدلي كه با اين روش مي سازيم از معادلات رياضي تشكيل شده است.

حتي در مورد ساده ترين مدل‌ها نيز عموماً ذهن انسان از حل كردن معادله‌ها ناتوان است و بايد براي حل معادلات مدل و رسيدن به جواب، از شبيه سازي كامپيوتري استفاده كنيم. فلسفه‌ي مدلسازي دینامیک سیستم نيز همين است:

مسائلي كه ذهن انسان قادر به حل كردنشان نيست به كمك كامپيوتر حل كنيم. زماني مي‌توان گفت اين فرايند به خوبي انجام شده است كه دو اتفاق زير افتاده باشد:

  1. مدلي که ساخته‌ايم، به خوبي مسئله ي مورد نظرمان را تبيين كند. به اين معني كه صورت مسئله را به درستي براي كامپيوتر تبيين كنيم. در صورتي كه از عهده‌ي اين كار به خوبي برآييم، نتايج شبيه سازي مدل، چيزي بيشتر از حل يك مجموعه معادله ديفرانسيل خواهند بود. در اين حالت نتايج شبيه سازي مدل، حل يك دغدغه‌ي دنياي واقعی خواهد شد.
  2. نتايج حل مدل را كه از شبيه سازي كامپيوتري مي‌گيريم، به خوبي بفهميم و تفسير كنيم. اگر اين كار را هم در كنار كار مورد 1 به خوبي انجام دهيم، از فرآيند مدلسازیِ خود فهمي به دست مي‌آوريم كه بدون مدلسازي نمي‌توانستيم به دست آوريم.

اگر بخواهيم خلاصه كنيم، بايد بگوييم آنچه لازم است عبارت است از مدل خوب از مسئله و فهم خوب از مدل كه در كنار هم باعث فهم خوب از مسئله مي‌شوند.

براي رسيدن به اين مهم، متدولوژي مدلسازي  سیستم داینامیک داراي مراحلي است كه شرح آنها را در شكل زیر مي‌بينيد:

لیست دروس مدلسازی دینامیک سیستم :

  1. تعریف مسئله در مدلسازی دینامیک سیستم
  2. انتخاب متغیرها، نمودارهای مرجع و فرضیه دینامیکی در فرآیند ساخت مدل سیستم
  3. شروع مفهوم سازی، اتصال آن به تعریف مسئله و پیش رفتن با تفکر عملیاتی
  4. هنر خلاصه‌سازی و تفکر براساس انباره و جریان، برای ساخت مدل دینامیکی
  5. توجه به انواع ساختارها، آشنایی با بخش‌بندی و استفاده از ساختارهای عمومی در مدلسازی
  6. فرموله، تست و اصلاح کردن مدل و یادگیری از آن
ثبت نام کنید و کتاب رایگان «هنر سیستمی اندیشیدن» را دریافت نمایید.