16. Модели и методы системной динамики: парадигма, общая структурная схема, графические нотации (системные потоковые диаграммы), инструментальные среды, реализации.

В основе этого класса моделей лежит концепция системной динамики, ориентированная на моделирование систем и процессов на высоком уровне агрегирования, где отображения отдельных элементов процессов, т.е. их дискретности, становится ненужным (например, экономика отдельных стран и регионов, транспортные системы страны, и т.п., проблемы мирового развития). В основе концепции системной динамики лежит представление о функционировании системы, как совокупности потоков информации, энергии, промышленной продукции, денежных средств и т.п.

Модели системной динамики разрабатываются на основе предоставляемых экспертами сведений об объектах исследования и в зависимости от целей изучения этих объектов. При построении моделей указанные сведения подвергаются тщательному анализу, в ходе которого находятся решения двух основных взаимосвязанных вопросов: выбора и интерпретации переменных состояния модели; выявления причинно-следственных отношений между переменными состояния и описания этих отношений в форме структурированных функциональных зависимостей вида f и Н. По мнению экспертов, динамика состояний моделируемого объекта зависит от ряда факторов. Эксперт анализирует цепочки причинно-следственных связей этих факторов, которые должны обязательно учитываться при описании динамики состояний моделируемого объекта. А далее технология процесса структуризации информации о проблеме позволяет структурировать функции / и Н.

Системная динамика - направление в изучении сложных систем, исследующее их поведение во времени и в зависимости от структуры элементов системы и взаимодействия между ними. В том числе: причинно-следственных связей, петель обратных связей, задержек реакции, влияния среды и других. Особенное внимание уделяется компьютерному моделированию таких систем. Основана в 1960 г. Дж.Форрестером

Парадигма – что-то похожее на следующее: «представление системы в виде объектов, потоков, их взаимосвязей и взаимодействии».

Концепция структуризации – представление системы в виде сети потоков и информации (далее раскрыть эти понятия).

Графическая нотация – уровни, темпы, переменные, дуги (это которые связи, но называть их строго дугами, иначе – бан за ненормативную лексику).

Уровень – это переменная состояния какого-либо реального объекта системы.

Темп – характеризует изменение этого уровня.

Дуга от темпа к уровню и обратно – потоковая связь, дуга от переменной к темпу – информационная связь.

Инструментальныесреды – Vensim, Powersim, iThink, AnyLogic. Применение – для построения имитационных моделей с целью исследования поведения системы, прогнозирования будущего состояния системы, изучение состояния при варьировании параметров.

Системные потоковые диаграммы — эффективное средство систем­ного анализа, позволяет осуществлять декомпозицию сложной системы с последующей композицией. Такой язык определяет форму выражения обсуждаемых вопросов, выступает в качестве средства разделения на части задач анализа причинно-следственной структуры моделируемой системы и последующей "сборки" их результатов в целостную картину организации процессов развития системы.