System Dynamics

Systemdynamik

Bei der Systemdynamik handelt es sich um eine sehr abstrakte Modellierungsmethode. Sie ignoriert feine Details eines Systems, wie die individuellen Eigenschaften von Personen, Produkten oder Ereignissen und erzeugt eine allgemeine Repräsentation eines komplexen Systems. Diese abstrakten Modelle können für langfristige, strategische Modellierung und Simulation verwendet werden. Beispielsweise kann ein Telefonnetzwerk, das eine Marketingkampagne plant, den Erfolg von neuen Datentarifideen simulieren und analysieren, ohne dass einzelne Kundeninteraktionen modelliert werden müssen.

Kausaldiagramme für die Beschreibung von globalem Systemverhalten

Marketing and market share

Komplexe Beziehungen findet man in allen Bereichen des Geschäftslebens, der Forschung und der Arbeit. Um diese zu verstehen, hat sich Systemdynamik als sehr effektiv erwiesen. Die Auswirkung von Änderungen können verstanden und Möglichkeiten quantitativ getestet und analysiert werden.

Im Geschäftsleben gibt es eine Vielzahl von Abhängigkeiten, beispielsweise beeinflusst die Stimmung der Mitarbeiter die Produktivität oder Werbung besitzt einen Effekt auf die Wahrnehmung einer Marke. Es gibt Ursache und Wirkung und oftmals existiert eine Verzögerung, die erst nach einer langen Beobachtung sichtbar wird. Hier bieten Computermodelle einen Vorteil.

Rückkopplungsschleifen — ein grundlegendes Konzept der Systemdynamik

Abhängigkeiten, wie Werbung und Markenwahrnehmung, werden oft als Schleifen dargestellt, die Rückkopplungsschleifen genannt werden. Ein Beispiel: Je mehr Geld ins Marketing investiert wird, desto höher sind die Umsätze. Dies wiederum ermöglicht es, mehr Geld für das Marketing auszugeben. Rückkopplungsschleifen sind ein grundlegendes Konzept der Systemdynamik.

Feedback loops

Die Beschreibung von Rückkopplungsschleifen und die Modellierung der realen Welt mittels Systemdynamik geschehen mit Hilfe von Beständen (z. B. Material, Wissen, Personen, Geld), Flüssen zwischen Beständen und Informationen, mit denen die Flüsse bestimmt werden können. Systemdynamik betrachtet nicht einzelne Ereignisse, sondern nimmt eine Gesamtbetrachtung vor, bei der der Fokus auf Strategien liegt.

Wenn mit Systemdynamik modelliert wird:

Abhängigkeiten sind in der realen Welt nichtlinear und müssen mit Software modelliert werden, die mächtiger als eine Tabellenkalkulation ist. Mathematisch wird ein Systemdynamikmodell auf ein Differentialgleichungssystem abgebildet, das numerisch mit einer Simulationsengine gelöst wird.

Systemdynamikmodellierung mit AnyLogic

AnyLogic unterstützt den Entwurf und die Simulation von Rückkopplungsstrukturen, wie Stock-and-Flow-Diagrammen und Array-Variablen (subscripts), in einer für Systemdynamikmodellierer vertrauten Art und Weise.

Systemdynamik wird von mehreren Werkzeugen unterstützt, die sehr ähnlich sind. Warum AnyLogic?

System Dynamics Model

AnyLogic bietet grundsätzlich alle Vorteile des objektorientierten Ansatzes bei der Systemdynamikmodellierung an. Komplexe Modelle können in einer hierarchischen Weise, bei der Objekte nur Schnittstellenvariablen zur Ein- und Ausgabe offen legen, definiert werden.

Darüber hinaus kann ein häufig wiederkehrendes Systemdynamikmuster als Bibliotheksobjekt gespeichert werden und innerhalb eines Modells oder auch in unterschiedlichen Modellen wiederverwendet werden.

AnyLogic-Nutzer profitieren auch von Vorteilen wie Modellexport, Modellausführung in der Cloud, anspruchsvoller Animation und Interoperabilität mit anderen Softwarewerkzeugen.

Kombination von Systemdynamik mit agentenbasierten und ereignisorientierten Methoden

AnyLogic ist das einzige Werkzeug, das die Kombination von Systemdynamikkomponenten mit Komponenten erlaubt, die unter Anwendung agentenbasierter und ereignisorientierter Methoden entwickelt worden sind. Dies kann auf mehreren Wegen geschehen. Beispielsweise kann ein Verbrauchermarkt mit Hilfe von Systemdynamik modelliert werden und die Lieferkette mit dem agentenbasierten Ansatz. Dann werden sie so kombiniert, dass der Verbrauchermarkt die Lieferkette antreibt.

In einem anderen Beispiel können die Einwohner einer Stadt als einzelne Agenten modelliert werden und die zugrundeliegende Wirtschaft und Hintergrundinfrastruktur in Systemdynamik.

Schnittstellen und Rückkopplung zwischen Modellen basierend auf Systemdynamik sowie agentenbasierten und ereignisorientierten Methoden sind sehr einfach in AnyLogic möglich.

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