A rendszerdinamika a rendszerelmélet része . Ez egy megközelítés, amellyel megértjük a bonyolult rendszerek viselkedését azáltal, hogy dinamikus rendszerek képviselik őket. Figyelembe veszi a belső visszacsatolási ciklusokat és késleltetési hatásokat, amelyek befolyásolják a rendszer általános viselkedését. Olyan modelleken alapul, amelyek formalizálják a rendszerre vonatkozó feltételezéseinket (Hall and Day, 1977). A rendszerdinamikában a szimuláció futtatása abból áll, hogy megoldják a matematikai egyenleteket, hogy az egyes változók értékét idővel megszerezzék. Az egyenletek olyan paramétereket tartalmaznak, amelyeket gyakran a múltbeli adatokkal kell kalibrálni. A rögzített bemeneti adathalmaz szimulációjának kimenetét forgatókönyvnek nevezzük .
A Systems Dynamics egy matematikai modellezési technika, amely segít megérteni és elemezni az összetett problémákat. Az 1950-es években tervezték, hogy segítsen az üzleti menedzsereknek jobban megérteni az ipari folyamatokat.
Az 1990-es évek óta léteznek számítógépes rendszerek dinamikus eszközei adaptált felhasználói interfészekkel . Megoldhatják a problémákat az egyes változók inkrementális kiszámításával, nagyon rövid időintervallumokban.
Megkülönböztetünk lineáris és nemlineáris rendszereket. Az előbbiek könnyen kiszámítható eredményeket adnak. Ez utóbbiak összetett rendszerek részei (ami nem jelent bonyolultakat). Olyan elemekből állnak, amelyeket olyan kapcsolatok kötnek össze, amelyek pozitív (erősítés) vagy negatív (csillapító) visszacsatolási hurokokat hozhatnak létre.
Érdekes látni, hogy egy rendszer hogyan reagál egy kényszernek nevezett külső zavarra. A kényszerítés visszacsatolásokat indít el, amelyek végül felerősítik vagy csillapítják a kezdeti ingert.
A bonyolult és nemlineáris rendszernek kaotikus jellege lehet, ami nem jelenti azt, hogy véletlenszerű. A nemlineáris rendszer evolúciójának megjósolása sokkal bonyolultabb, mint egy lineáris rendszer esetében, de lehetséges egy bizonyos előrejelzési szint.
Például a Dennis Meadows csapat World3 nevű rendszere összetett, nemlineáris és visszajelzések dominálják, de nem kaotikus.
A modellek és szimulációk felhasználhatók előrejelzéshez, feltáráshoz, képzéshez, valamint előkészítéshez és tervezéshez.
A System Dynamics-ot az 1950-es évek közepén hozta létre Jay Forrester professzor , a Massachusettsi Műszaki Intézet . 1956-ban Forrester elfogadott egy széket a fiatal MIT Sloan Management School-ban . Kezdeti célja az volt, hogy kiderítse, hogyan lehet mérnöki hátterét jól felhasználni stratégiai üzleti menedzsment kérdésekben.
Forrester munkáját az 1950-es évek közepén a General Electric (GE) vezetőivel kapcsolatos tapasztalatai indokolták. A vállalat vezetői ekkor már megállapították, hogy a kentuckyi üzemükbe jelentkezők száma 3 éven át tartó ciklust követett. A vállalat belső szervezeti rendszerének modellezésével, ideértve a toborzás és az elbocsátások döntéshozatali mechanizmusait, Forrester megmutatta, hogy az instabilitás a vállalat belső rendszerének volt köszönhető, nem pedig külső okoknak vagy gazdasági ciklusoknak.
Ezek a "kézzel készített" művek származnak a rendszerek dinamikájának ismeretköréből.
Az 1950-es évek végén és az 1960-as évek elején Forrester és egy diákcsoport egy számítógépes modellezéssel hozta a tudományágat a kézműves színpadról az automatizáláshoz. Richard Bennett 1958 tavaszán hozta létre az első számítógépes rendszerdinamikai nyelvet, a SIMPLE (Ipari Menedzsment Problémák Számos Egyenlettel) néven. 1959-ben Phyllis Fox és Alexander Pugh írták a DYNAMO (DYNAmic MOdels) első változatát , továbbfejlesztett változatát A SIMPLE, és a rendszerdinamika nyelve iparági szabványsá vált a következő 30 évben. Forrester 1961-ben adta ki az első könyvet a rendszerdinamikáról
1968-ban Aurelio Peccei (a Római Klub alapítója ) találkozott Forresterrel egy olaszországi városi kérdésekről szóló konferencián. Ezután követték az eseményeket, amelyek a " Limits to Growth " -ig fognak tetőzni : Forrestert meghívták a Római Klub találkozójára, majd a klubtagokon volt a sor, hogy Bostonba utazzanak beszélgetni Forresterrel és egyik fiatalabb kollégájával, Dennis- szel Rétek (28). Ez utóbbi, a Forrester csoportjában azon kevesek egyike, akinek van némi tapasztalata a projektmenedzsmentben, néhány oldalas jegyzetet készített, amelyben elmagyarázta, hogyan válaszolhat a rendszerdinamika a klub által feltett kérdésekre. Peccei tanácsára Meadows ösztöndíjat szerez a Volkswagen Alapítványtól. Ezután 16 kutatóból álló csoporttal vette körül magát, beleértve feleségét, Donellát , Jorgen Randers-t , William Behrens-t. A Meadows csapata a következő évben kiadta azt a könyvet, amelyre a történelem emlékezni fog: " A növekedés határai " (Meadows et al. 1972).
Ugyanakkor Forrester előrelépett ugyanebben a témában, és eredményeit 1973-ban "Világdinamika" címmel tette közzé (Forrester 1973).
Forrester és a Meadows csapata önállóan dolgozott; ugyanazokra a következtetésekre jutnak: „a világgazdaság hajlamos megállítani növekedését és összeomlik az erőforrásokra vonatkozó korlátok, a túlnépesedés és a szennyezés kumulatív hatása alatt. "
Mindkét könyv nagyon sikeres: 100 000 példányt adtak el a "World Dynamics" -ért és valószínűleg több mint egymilliót a "Limits to Growth" -ért.
A dinamikus rendszer ábrázolása diagram formájában visszacsatolási ciklusokat (visszacsatolást), tárolókat használ, ahol az áramlások (készletek) és késleltetési hatások (késleltetések) halmozódnak fel. Vegyünk egy példát az üzleti menedzsmentről: egy vállalat új terméket akar forgalomba hozni. Meg kell értenie a piac dinamikáját, hogy megtervezhesse értékesítési és marketing stratégiáját, valamint a termelés tervezését.
Vegyünk egy példát Peter Senge The Fifth Discipline-jéből : egy pohár megtöltése vízzel.
Valami olyan egyszerű, mint egy pohár víz öntése magába foglalja az oksági diagramok alapfogalmait.
Ez a rendszer öt változót tartalmaz: a kívánt vízszintet, az üveg jelenlegi vízszintjét, a két szint közötti különbséget, a csap helyzetét, a kimenő víz áramlását. Ezeket a változókat egy ok-okozati hurok kapcsolja össze, amelyet folyamat-visszacsatolásnak nevezünk, és amely a kölcsönhatások hatásaként fordítható le.