Systemdynamische Modellierung

“System dynamics is a perspective and set of conceptual tools that enable us to understand the structure and dynamics of complex systems. System dynamics is also a rigorous modeling method that enables us to build formal computer simulations of complex systems and use them to design more effective policies and organizations. Together, these tools allow us to create management flight simulators-microworlds where space and time can be compressed and slowed so we can experience the long-term side effects of decisions, speed learning, develop our understanding of complex systems, and design structures and strategies for greater success.”

John Sterman, “Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World”

System DynamicsDer systemdynamische Modellierungsansatz wird hauptsächlich in langfristigen und strategischen Betrachtungen angewendet und geht von einem hohen Abstraktionsgrad der zu modellierenden Objekte aus: Personen, Produkte, Ereignisse, und andere diskrete Entitäten werden in SD-Modellen über deren Quantität dargestellt. Daher verlieren diese Entitäten ihre individuellen, historischen oder dynamischen Eigenschaften. Sofern dieser Abstraktionsgrad für die Darstellung Ihres Problems ausreicht, ist der SD-Modellierungsansatz geeignet. Sofern Sie jedoch der Überzeugung sind, dass individuelle Details wichtig sind, lässt sich das Modell bzw. Teile des Modells mit der agentenbasierten oder der ereignisdiskreten Methodik mit der selben AnyLogic-Modellierungsumgebung neu konzeptionieren bzw. verfeinern.

SD-Modellierung in AnyLogic

AnyLogic unterstützt Design und Simulation von Feedback Strukturen (Bestands- und Flussdiagramme und Entscheidungsregeln, inklusive Feldvariablen AKA „subscripts“ so wie SD-Modellentwickler dies gewohnt sind. Sie können:

  • Stock and flowDefinieren Sie einzeln Bestands- und Flussvariablen wie in einem Flussdiagramm-Modellierungstool
  • Nutzen Sie automatische Code-Vervollständigung in Formeln
  • Definition von Schattenvariablen für die bessere Lesbarkeit Ihres Modells
  • Nutzen Sie Tabellenfunktion (Lookup Tabellen) mit schrittweiser, linearer oder Spline-Interpolation
  • Definition von Dimensionen vom Typ Aufzählung oder Bereich
  • Definition von Unterdimensionen und Unterbereichen
  • Definition von Feldvariablen mit freiwählbarer Dimensionsanzahl
  • Multiple Formeln für verschiedene Bestandteile einer Feldvariable
  • Nutzung von SD-spezifischen oder Standard Java mathematischen Funktionen

HIERARCHISCHE UND OBJEKTORIENTIERTE SD-MODELLIERUNG

AnyLogic naturally offers all the benefits of the OO approach to system dynamics modelers. You can define complex models in a hierarchical manner where logically separate parts of the stock and flow diagram are contained in different active objects and expose only their interface variables (as inputs or outputs). Moreover, you can develop a frequently met SD pattern, embed it in an active object class and reuse it as many times as you wish within one model or across models.

GENERIEREN VON FLUGSIMULATOREN. PUBLIZIEREN VON SD-MODELLEN IM WEB

SD-Modelle (genauso wie beliebige andere Modelle in AnyLogic) können visualisiert und interaktiv gestaltet werden: Sie können frei wählbare Grafiken nutzen, um Modelle zu animieren, Schieberegler, Button, Texteingabefelder, etc. hinzufügen, um das Modellverhalten während der Laufzeit zu beeinflussen. Die Auswahl der unterstützten Grafiken und Steuerungselemente in AnyLogic ist sehr viel umfassender als in anderen SD-Modellierungswerkzeugen.

Da es sich bei AnyLogic-Modellen um 100% Java Anwendungen handelt, können Sie im Web als Applets publiziert werden. Im Unterschied zu anderen existierenden Lösungen, ist es nicht notwendig das Modell auf dem Web Server zu installieren und die Interaktion zwischen dem Remote Client Interface und dem Modell zu berücksichtigen: das gesamte Modell läuft automatisch auf dem Client Rechner innerhalb des Applets. Natürlich können Sie festlegen welche Teile diese Modells für den Benutzer des Applets sichtbar sind. Viele SD-Modell-Applets, die von AnyLogic generiert wurden, sind auf dieser Web Seite zur Verfügung gestellt.

KOMBINATION VON SD-MODELLEN MIT AGENTENBASIERTEN UND EREIGNISDISKRETEN MODELLEN

AnyLogic ist das einzige Werkzeug das die Kombination von SD Modell Komponenten mit, durch agentenbasierte oder ereignisdiskrete Methoden entwickelten Komponenten ermöglicht. Dies kann unterschiedlich erreicht werden. Zum Beispiel, können Sie den Konsumgütermarkt mit SD-Ansatz und die Lieferkette mit AB-Ansatz modellieren. Sie können die Bevölkerung einer Stadt in einer disaggregaten Weise (als Agenten) abbilden und den zugrunde liegenden ökonomischen und infrastrukturellen Ansatz im SD – Stil. Sie können sogar SD – Diagramme innerhalb der Agenten zufügen: z.B. SD kann den Fertigungsprozess im Rahmen eines Unternehmens modellieren, wobei das Unternehmen ein Agent auf einer höheren Ebene sein könnte. Technisch gesehen sind Schnittstellen und Rückführungen zwischen SD und AB oder DE sehr einfach: einige SD Variablen können bei der Entscheidungslogik der Agenten verwendet werden oder können Parameter eines Prozessablaufplanes sein, letzterer wiederum kann andere SD Variablen verändern.

Siehe AnyLogic systemdynamische Modellierungsapplets in der Online Modell Galerie.

Combination of methods