1-2- آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی

تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی در اواسط دهه 1950 توسط فارستر[1]، ارائه شد. فارستر تحصیلات دانشگاهی خود را در زمینه مهندسی برق، در سال 1939 در دانشگاه فوق آغاز کرد. اولین کار تحقیقی وی زیر نظر دکتر گوردن براون[2]، در آزمایشگاه مکانیسم فرمان[3] بود. اعضای این آزمایشگاه مشغول انجام مطالعاتی در زمینه مکانیسم‌های کنترل بازخورد برای تجهیزات ارتش بودند. فارستر در راستای فعالیت‌هایش در آزمایشگاه مکانیسم فرمان در جنگ جهانی دوم، به مطالعه و تحقیق روی راه‌اندازی سیستم کنترل رادار در خارج از موشک پرداخت.

در انتهای جنگ جهانی دوم، فارستر به فکر ایجاد شبیه‌سازهای پرواز موشک برای نیروی دریایی آمریکا افتاد. واضح است که تست و آزمایش تکنولوژی نوظهور در یک محیط کامپیوتری، امکان استفاده بهتر و مفیدتر آن را فراهم می‌کند. بنابراین در سال 1947، آزمایشگاه کامپیوتری دیجیتال، تحت نظارت فارستر تأسیس و شروع به کار کرد. اولین کار تحقیقاتی این آزمایشگاه ایجاد یک محیط کامپیوتری به نام “WHIRL WIND” برای آزمون و بررسی سیستم اطلاعاتی جنگ بود (اساس این پروژه‌ها بر مکانیسم‌های کنترل بازخورد استوار بود). بعد از این پروژه، فارستر مسؤولیت طراحی برنامه‌های کامپیوتری برای سیستم دفاع هوایی آمریکا به نام محیط نیمه اتوماتیک زمین SAGE[4] را بر عهده گرفت.

تجربیات فارستر به عنوان مدیر پروژه‌های آزمایشگاه کامپیوتری دیجیتال، منجر شد تا فارستر به این جمع‌بندی از مشكلات یک سازمان برسد که مشكلاتی که سر راه پیشرفت سازمان‌ها به وجود می‌آید، عمدتاً ناشی از بخش مدیریتی سازمان است نه بخش مهندسی سازمان. به نظر فارستر، شناخت و کنترل سیستم‌های اجتماعی بسیار مشکل‌تر از درک و کنترل سیستم‌های فیزیکی است. بنابراین مشکلات یک سازمان، بیشتر ناشی از بخش مدیریتی یک سازمان است.

در سال 1956، فارستر، تدریس در دانشکده تازه تأسیس مدیریت دانشگاه MIT را بر عهده گرفت. هدف اولیه وی این بود تا از تجربیات مهندسی و تحقیقاتی خود برای کشف دلایل موفقیت و یا شکست یک سازمان استفاده کند. تجربیات مهندسی و مدیریتی فارستر منجر به ارایه تکنیک تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی در اواسط دهه 1950 شد. فارستر با استفاده از ساختار بازخورد و مدل کردن دستی ساختار تصمیم‌گیری یک کارخانه برق نشان داد که مشکلات اصلی این سازمان به دلیل عدم ثبات تدابیر مدیریتی سازمان در اشتغال است و مسایل تجاری خارج از سازمان منجر به عدم پیشرفت سازمان نشده‌اند. این مدل‌سازی دستی، از اولین کارهای انجام شده در زمینه پویایی‌شناسی سیستمی بود.

در اواخر دهه 1950و اوایل دهه 1960، ‌فارستر به همراه یک گروه تحقیقاتی دانشجویی، مدل‌سازی دستی پویایی‌شناسی سیستمی را به مرحله مدل‌سازی کامپیوتری ارتقا داد. ریچارد بنت[5] اولین زبان کامپیوتری مدل‌سازی تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی را تحت عنوان SIMPLE[6]، در بهار 1958 ارایه کرد. در سال 1959، فیلیپس فوکس و الکساندر پوق[7]، نسخه اصلاح شدهSIMPLE را تحت عنوان DYNAMO[8] ارایه کردند. این نرم‌افزار نزدیک به سی سال به عنوان زبان استاندارد تحلیل پویایی شناسی سیستمی مورد استفاده قرار گرفت.فارستر اولین کتاب کلاسیک خود را در زمینه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با عنوان پویایی صنعتی[9] در سال 1951 منتشر کرد.

از پویایی‌شناسی سیستمی برای شناخت، درک و تجزیه و تحلیل رفتار و حرکات اجزای سیستم استفاده می‌شود. توانایی این علم به حدی است که می‌توان با بهره گیری از آن، مسائل مختلف ساده و پیچده را مدل‌سازی کرد و تغییر ناشی از تعامل متغیرها، رفتارهای آتی آنها را در دوره‌های زمانی مختلف مورد بررسی قرار داد. با شناخت مراحل نظری تدوین مدل در پویایی‌شناسی سیستمی و آشنایی با انواع مدل‌ها، باید مدل‌سازی را در سه مرحله به شرح زیر انجام داد:

الف) نمودار علّی ـ معلولی یا حالت ـ جریان.

ب) نمودار‌های جریان.

ج) معادلات داینامو (ریاضی).

پویایی‌شناسی سیستمی بر ساختار و رفتار سیستم‌هایی متکی است که از حلقه‌های بازخوردی مرتبط تشکیل شده‌اند. نمودار علّی ـ معلولی یا حالت ـ جریان مدل‌سازی پویا شیوه ساده‌ای برای نمایش ساختارهای حلقوی پیش از تدوین معادلات سیستم است. نمودار‌های جریان مشتمل بر متغیرهای نرخ، سطح، کمکی، و عناصر ثابت و یک سری آزمون‌ها، عملیات و دستورالعملها است که برای شبکه‌ای منسجم از مباحث مدیریت، اقتصاد، مالی و صنایع سازماندهی شده است. البته پویایی‌شناسی سیستمی در دیگر رشته‌ها نیز کاربرد دارد. نمودار‌های علّی ـ معلولی به شناسایی حلقه‌های اصلی بازخوردی می‌پردازد و به تمییز بین ماهیت متغیرهای مرتبط کاری ندارد. نمودار‌های علّی ـ معلولی در پویایی‌شناسی سیستمی دو نقش مهم ایفا می‌کنند:

1- در طول تدوین مدل، فرضیه‌های علّی به صورت ساختار مقدماتی به مدل‌سازی کمک می‌کند.

2- تصویر ساده‌ای از مدل ارائه می‌دهند.

تحلیل‌گر با بهره‌گیری از این دو نقش، می‌تواند در میان فرضیه‌های ساختاری مدل سریعاً ارتباط برقرار کند.

معادلات داینامو، در واقع، نوعی معادله ریاضی به حساب می‌آیند که در طول زمان برای تبیین و پیش بینی متغیرهای مدل و شناسایی رفتار آنها با یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1-1-2- مراحل مختلف نظری تدوین مدل و فرایند مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی

برای تحلیل هر پدیده‌ای باید مدلی از واقعیت ساخته شود و مدل فوق مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. جهت درک بهتر مفهوم نگرش سیستمی لازم است مفهوم سیستم تشریح گردد.

“سیستم عبارت است از مجموعه‌ای از اجزاء که برای رسیدن به هدفی مشترک با یکدیگر در تعامل هستند.”

در طبیعت دو نوع سیستم وجود دارد: سیستم باز و سیستم بسته. به سیستمی که حالت گذشته آن تأثیری روی آینده‌اش ندارد، سیستم باز گفته می‌شود و به سیستمی که آینده آن وابسته به حالت گذشته‌اش است، سیستم بسته گفته می‌شود. برای مثال در یک سیستم بسته، ‌میزان فروش شرکت به کیفیت کالاهای تولید شده در ماه‌های قبل وابسته است. هیچ تصمیمی نیست که مبتنی بر شرایط خاصی نباشد و هیچ اقدامی نیست که شرایط را تغییر ندهد.

در مطالعه پویایی‌شناسی سیستمی باید مراحل تعریف مسأله، مفهوم سازی مدل، فرمول‌بندی مدل، شبیه‌سازی، ارزیابی برای تدوین مدل‌ها، تحلیل سیاست‌ها و استفاده از مدل را مورد توجه قرار داد. در فرایند تدوین مدل پویایی‌شناسی سیستمی از آغاز تا پایان داشتن درک صحیحی از سیستم و مسائل آن ضرورت دارد و در واقع از ادراک سیستم آغاز و با ادراک

این مطلب را هم بخوانید :

بایگانی‌های رشته حقوق - علم سرا - دنیای علم و تکنولوژی

 سیستم پایان می‌یابد.

مرحله شناسایی مسأله و مفهوم سازی مدل مراحل نسبتاً کم تخصصی‌تر محسوب می‌شوند. مدل‌ساز در این مراحل برای مسأله مورد نظر خود گزاره‌های مفهومی‌ و نمادینی ارائه می‌دهد و ضمن تنظیم نمادهای رفتاری و تدوین هدف‌های مطالعه مدل‌سازی، مرز سیستم را مشخص و ساختار آن را بر حسب حلقه‌های بازخورد عملیاتی و اطلاعات تدوین می‌کند. در جدول‌ (٢-1)، مراحل فوق بر شمرده و نحوه ارتباط متقابل آنها مشخص شده است. شناسایی مسأله منوط به داشتن آگاهی از مسأله و اجزای آن و ارائه تعریف روشنی از آن است. این مرحله، در واقع تشریح کلامی ‌محتوا و نمادهای مسأله است. تعریف مسأله باید به گونه‌ای پویا و برحسب رفتار متغیرها ارائه شود. برای هر مدل سه نوع رفتار نموداری می‌توان در نظر گرفت:

(1) نمودارهایی که بیان‌گر رفتارهای مسأله‌اند

(2) نمودارهایی که رفتار سیستم مورد انتظار را نشان می‌دهند و

(3) در صورت اعمال سیاست‌ها در گذشته، نمودارهایی را برای رفتار سیاست‌های واقعی و مشهود ارائه می‌دهند.

[1] – Jay W. Forrester, MIT professor

[2] – Gordon Brown