Системная динамика

“Системная динамика – это подход имитационного моделирования, своими методами и инструментами позволяющий понять структуру и динамику сложных систем. Также системная динамика – это метод моделирования, использующийся для создания точных компьютерных моделей сложных систем для дальнейшего использования с целью проектирования более эффективной организации и политики взаимоотношений с данной системой. Вместе, эти инструменты позволяют нам создавать микромиры-симуляторы, где пространство и время могут быть сжаты и замедлены так, чтобы мы могли изучить последствия наших решений, быстро освоить методы и понять структуру сложных систем, спроектировать тактики и стратегии для большего успеха.”

Джон Штерман, “Бизнес-процессы: Системное мышление и моделирование сложного мира”

Системная динамика главным образом используется в долгосрочных, стратегических моделях и принимает высокий уровень абстракции. Люди, продукты, события и другие дискретные элементы представлены в моделях Системной Динамики не как отдельные элементы, а как система в целом. Если же отдельные элементы модели важны, то для полной или частичной обработки Вашей модели лучше воспользоваться Агентным или Дискретно-событийным моделированием (оба подхода также поддерживаются средой разработки моделей AnyLogic).

Системная динамика в AnyLogic

AnyLogic поддерживает разработку и моделирование систем обратной связи (диаграммы потоков и накопителей , правила решений, включая массивы переменных). Итак, с помощью AnyLogic Вы можете:

Определять потоковые переменные одну за другой или использовать инструмент “flow tool”
Использовать авто-заполнение при работе с формулами
Создавать копии переменных для лучшей читаемости Вашей модели
Использовать табличные функции со ступенчатой, линейной, сплайновой интерполяцией
Определять поведение функции за пределами допустимой области
Определять поддиапозоны и подразмерности
Объявлять переменные-массивы с заданной размерностью
Задать различные уравнения для различных наборов элементов массива
Использовать как специальные инструменты Системной динамики, так и возможности языка Java

Одна из примечательных особенностей диаграммы потоков и накопителей это то, что стрелки зависимостей синхронизируются с формулами: стрелка зависимости от А до В появится автоматически, как только Вы введете А в формулу переменной В, и исчезнет, если Вы удалите А из формулы. Для стрелок потоков это правило работает наоборот: если Вы удалите стрелку, то А будет исключен из формулы В.
Значения переменных можно просмотреть непосредственно на диаграмме: щелкнув мышью на интересующем Вас элементе во время и после прогона модели.

Иерархическое и объектно-ориентированное моделирование в Системной динамике

Являясь объектно-ориентированным инструментом, AnyLogic предоставляет все преимущества объектно-ориентированного подхода в Системной динамике. Вы можете создавать модели в иерархическом виде, где части диаграммы потоков и накопителей логически разделены. Кроме того, Вы можете создать отдельный класс со своими функциями и методами и использовать его в пределах одной или нескольких моделей.

Создание апплетов. Публикация моделей Системной динамики в Сети

Модель, использующая метод Системной динамики (как и любая другая модель в AnyLogic) может быть наглядной и интерактивной: Вы можете добавить диаграммы и произвольную графику, чтобы оживить модель; добавить «ползунки», кнопки, текстовые поля и т.д., чтобы управлять моделью во время выполнения. Набор поддерживаемых AnyLogic графических инструментов богаче, чем в любом другом инструменте имитационного моделирования.

Поскольку модели в AnyLogic являются Java приложениями, они могут быть размещены в сети как апплеты. Отличие AnyLogic от других существующих решений в том, что модель полностью самостоятельна и не нуждается в установке на веб-сервер специального программного обеспечения. Модель будет работать на машине клиента в пределах апплета. Для доступа пользователя может быть открыта не вся модель, а лишь некоторые ее части. На нашем сайте представлена для ознакомления библиотека из созданных в AnyLogic моделей.

Комбинирование методов имитационного моделирования

AnyLogic — единственный инструмент, который позволяет Вам комбинировать метод Системной динамики с Агентным и Дискретно-событийным моделированием. Это может быть сделано многими различными способами. Например, Вы можете смоделировать потребительский рынок, используя Системную динамику, и цепочку поставок, используя Агентое моделирование. Вы можете смоделировать население города, представив людей агентами, а основной экономический и инфраструктурный фон – в Системной динамическом подходе. Также Вы можете поместить диаграммы Системной динамики внутрь агента: например, Системная динамика может быть использована в моделировании процесса производства, в то время как сама компания может быть представлена агентом на более высоком уровне. Технически, интерфейсы и обратные связи между Системной динамикой, Агентным или Дискретно-событийным моделированиями очень просты: некоторые переменные Системной динамики могут использоваться в логике решений агентов или быть параметрами процессных диаграмм, последние, в свою очередь, могут изменить другие переменные Системной динамики.