Теория систем и системный анализ в экономике. Модели структурной динамики системы

Метод моделирования
динамики системы (Дж.Форрестер)
ОТРАЖЕНИЕ:
1) логики замкнутого цикла управления и роли каждого решения в ее функционировании,
2) взаимосвязи и взаимообусловленности решений, процессов и результатов деятельности (цикл «текущие решения – последующие события»;
3) динамики осуществляемых процессов и параметров, характеризующих деятельность системы во внешней среде.
=> Понимание динамики системы
и ее эмерджентных свойств.

Элементы модели (Дж.Форрестер)
• называемые резервуарами накопления внутри системы, которые возникают из-за отсутствия точного соответствия в каждый данный момент времени между поступлением и уменьшением чего-либо;
• управляемые потоки, отражающие движение чего-либо и переносящие содержимое одного резервуара (уровня) к другому;
• называемые функциями решений установленные правила принятия решений, которые обуславливают соответствующие потоки;
• информация, используемая при принятии управленческих решений.

Изображение резервуаров.
Для увязывания структурной схемы с системой уравнений в левом верхнем углу прямоугольника указывается имя переменной, характеризуемой данным уровнем, около стрелок указываются символы, обозначающие, соответственно, темп входящего и исходящего потока, а в нижнем правом углу указывается номер уравнения, в результате решения которого определяется величина уровня.
Запаздывания, в зависимости от вида, описываются последовательным изображением резервуаров.

Изображение констант
Изображение функций решений
Изображение отбора информации
Изображение вспомогательных переменных

Изображение потоков для построения структурной схемы
(например):
-----$----$----$----› поток денежных средств;
-----И----И----И----› поток информации;
-----М----М----М----› поток материалов;
-----З----З----З----› поток заказов.
Потоки структурной модели увязываются в контуры => имитация динамики системы.

Расчеты по модели (Дж.Форрестер)
Для отражения изменений во времени переменных уровней и темпов (вследствие их взаимного влияния) периодически проводятся последовательные, равномерно распределенные во времени вычисления уравнений и находятся новые состояния системы. С этой целью уравнения системы относятся каждый раз к условным моментам времени J, K, L, для которых К принимается как настоящий момент и допускается, что в процессе решения уже достигнут момент времени К, но пока еще не решены ни уравнения уровней в момент К, ни уравнения темпов в интервале KL. Поэтому в каждый момент времени К, в первую очередь, решаются уравнения уровней и рассчитываются новые значения переменных уровней на конец предшествующего интервала, а затем полученные результаты используются в уравнениях темпов, по которым определяются новые значения темпов потоков для следующего интервала. После завершения расчетов, определяющих значение уровней в настоящее время и темпов потоков в последующий временной интервал, время «индексируется»: положения точек J, K, L сдвигаются на интервал времени вправо и соответственно уровни, рассчитанные для К, переходят в J, потоки KL в JK.

СИСТЕМНЫЕ ДИАГРАММЫ
НАЗНАЧЕНИЕ:
визуализация причинно-следственных связей и контуров обратных связей.
СИНТАКСИС
три типа элементов:
- уровень
- поток
- события
два вида отношений между элементами:
- усиливающая связь
- уравновешивающая связь

Уровень
используется для фиксации количества накапливающего вещества, энергии, информации, знаний или др. субстанции в определенных местах контуров обратной связи
ассоциируется с открытым сосудом, уровень содержимого которого может изменяться как в сторону увеличения так в сторону уменьшения
примеры: качество денег на счет, численность населения в стране, запасы рыбных ресурсов в водоеме, степень информационной вооруженности менеджера и др.

Поток
призван отображать изменение чего-либо во времени
используется для отображения мест преобразования ресурсов, энергии, информации и знаний в товары, услуги или др. ресурсы
примеры: коэффициент рождаемости, денежные расходы, скорость исчерпания ресурсов, интенсивность потребления и др.
Замечание. Когда в системной диаграмме один поток
связан с другим, то они изменяются пропорционально и
в одном направлении (аналогичном уровне). Но когда
поток связан с уровнем, то пропорциональности
изменения не наблюдается. Известно, что даже
уменьшаясь поток будет повышать уровень.

Событие
используется для отображения характерных состояний исследуемой системы
примеры: купля-продажа актива, открытие кредитной линии, прекращение выпуска товара и др.

Связи между элементами (переменными)
Усиливающая (обозначается «+»).
Считается, что один элемент оказывает усиливающее влияние на другой, если увеличение (уменьшение) первого ведет к большему увеличению ( уменьшению) второго, чем в случае, когда первый элемент оставлялся бы неизменным.
Уравновешивающая (обозначается «-»).
Считается, что один элемент оказывает уравновешивающее влияние на другой, когда увеличение(уменьшение) первого ведет к большему уменьшению(увеличению) другого, чем в случае, когда первый элемент остался бы неизменным.
Связи с временными задержками -
Упреждающие связи желательно выделить и обозначить особо.

Алгоритм определения характера связей

Когда в системной диаграмме один поток
связан с другим, то они изменяются пропорционально и в одном направлении.
Когда поток связан с уровнем, то пропорциональности изменения не наблюдается. Даже уменьшаясь поток будет повышать уровень.
Связи между элементами (переменными)
Усиливающий контур -
Уравновешивающий контур -
Значки проставляются в центре контура.

Методические рекомендации к построению системных диаграмм
необходимо ясное представление о цели системного моделирования, чтобы установить разумные границы исследуемой системы;
определяется состав системы (элементы модели);
очерчивается проблема и определяется набор факторов, значимых для ее решения;
определяется временной горизонт, на котором будет исследоваться поведение системы;
находятся закономерности поведения среди выделенных элементов и факторов;
осуществляется пунктуация обнаруженных контуров.

Методические рекомендации к построению системных диаграмм
Не важно с какого места
начинается построение системной диаграммы –
все равно придется пройти весь контур
обратной связи не зависимо от точки начала.

Правила пунктуации контуров
Если общее число уравновешивающих (отрицательных) связей четное – контур усиливающий (включая и тот случай, когда отрицательных связей нет совсем).
Если общее число отрицательных связей нечетное – контур уравновешивающий.

К чему стремимся?
Надо выявить и описать:
системные архетипы –
похожие сюжеты, возникающие при исследовании различных систем.
паттерны –
закономерности, описывающие основные сочетания элементов в исследуемой системе.
Повторяющиеся события - явный признак того, что они появились в результате действия некоторого системного механизма.

Базовый паттерн «пределы роста»

Как противостоять архетипу
«пределы роста»
необходимо заблаговременно предвидеть предел и когда еще успех дается легко, готовиться к встрече с ним
надо уточнить, что именно ограничивает систему и вырабатывает решения для устранения (ослабления) его проявления
когда развитие замедляется не нужно упорствовать – это знак того, что надо менять стратегию. Стремление выжать все возможное из того, что еще недавно хорошо работало, не только бесперспективно, но и разрушительно (уравновешивающая петля использует новые вложения для противодействия развитию системы)
искать решения в ментальных моделях активных элементов системы
Постулат: у всякой системы есть точка оптимизма, в которой она работает с наибольшей эффективностью. Дальнейший рост будет оплачиваться ее снижением.

Паттерн «личные финансы»

Точки приложения корректирующих усилий в архетипе «личные финансы»
правая петля - точка сравнения действительного и желаемого уровня жизни (смиряя желания можно ослабить напряжение в системе)
левая петля - можно попытаться увеличить объем доступных средств (для этого, по крайней мере, существует три варианта: сбережения, дополнительная работа, получение кредита)

Архетип «кредитный заем»

Выводы по архетипу «кредитный заем»
кредит – это возможность сегодня потратить будущие деньги е еще оплатить эту привилегию
кредит это долг у собственного будущего
использование редких природных ресурсов для непрерывного повышения уровня жизни равносильно жизнь в кредит с тем лишь отличием, что занимаем не у себя, а наших детей и внуков, оставляя им сам долг и процент по нему

Латание дыр
«латать дыры» это значит брать в долг, чтобы погасить более ранние долги
проценты увеличивают сумму долга, а при отсутствии надежного источника его покрытия возникает порочный круг
если казалась бы решенная проблема возвращается, то это явный признак того, что человек стал жертвой системного архетипа, который возник вследствие чрезмерной концентрации внимания на текущих проблемах
не редко краткосрочные решения перерождаются в привычку от которой очень трудно избавиться

Архетип «никотиновая зависимость»

Пути выхода из никотиновой зависимости
полезным будет любой способ, который помогает ослабить исходный уравновешивающий контур
полезны любые методы и средства, способные усилить второй (нижний) уравновешивающий контур
надо всякими доступными методами бороться с никотиновой зависимостью и уменьшать число выкуриваемых сигарет третий (правый внутренний контур)
надо укреплять здоровье и повышать способность к самореализации (правый внешний контур)

Эскалация
иногда приходится попадать в ситуацию, когда вы чувствуете угрозу , пытаетесь вести себя по ситуации, но вас «загоняют в угол» из которого без ущерба для репутации не выбраться
в тоже время вы не можете не продолжать игру, потому что ставки слишком высоки
примерно по такому сюжету развивается гонка вооружений, война цен, развитие событий в «любовном треугольнике» и т.п.

ПРИМЕР: Архетип «война цен»

Как противостоять эскалации
надо попытаться повлиять на ментальные модели участников конфликта (каждый из них рассматривает себя как обороняющуюся сторону, а в сопернике видит агрессора)
следует детальнее разобраться в природе сравнения, осуществляющемся в центральном блоке системной диаграммы (действительно ли обе стороны сравнивают одно и то же и нет ли возможности «смягчить» это сравнение)
надо попытаться поднять на более высокий уровень и задаться вопросом – какая глобальная цель могла бы объединить стремления обеих сторон (так можно найти удовлетворение нужд обеих сторон по принципу «и волки сыти и овцы целы»)

Монополия
представим себе на рынке две публичные компании, привлекающие инвестиции для своего развития
одна компания начинает с небольшим преимуществом и добивается значительного успеха
другая, отставая совсем немного на старте, в конце концов терпит крах
сюжет раскручивается по принципу «везучим везет», «успех к успеху», «успешному и Бог помогает» и т.п.

Архетип «монополия»

Некоторые мысли «навеянные» архетипом «монополия»
действительно ли в современном мире нельзя обойтись без конкуренции
какова главная цель, к которой стремятся обе стороны
за какие именно ресурсы идет борьба
существует ли поле сотрудничества для обеих сторон
Замечание: Монополия отчасти возникает потому , что
ресурсы необходимые для достижения успеха еще
используются как средство вознаграждения за достигнутый
успех. Таким образом кроме поощрения победителя ее
наказывают проигравшего. Когда общество распределяет
блага в соответствии с такой логикой, то результатом
является унижение, несправедливость и гнев.