Я объяснил обе эти аномалии характерной однонаправленностью соответствующей реальной ситуации. Наливание кофе в чашку может только поднимать его уровень, а количество родившихся может только увеличивать население. Поскольку в реальной ситуации возможно действие только в одном направлении, соответствующие диаграммы цикличной причинности тоже могут действовать только в одном направлении.
В терминах запасов и потоков эти аномалии можно объяснить более кратко. Оба этих примера касаются притоков в соответствующие запасы. Действие по наливанию кофе в чашку является притоком в запасы кофе в чашке, а количество родившихся в год – притоком в запас городское население. Более того, эти потоки могут действовать только в одном направлении и называются односторонними. Как притоки они должны увеличивать соответствующие запасы, следовательно, в диаграммах цикличной причинности они должны быть представлены связями типа П. Но поскольку эти потоки односторонние, диаграммы цикличной причинности тоже работают только в одном направлении.
То же самое относится и к оттокам, действующим только в одном направлении, таким как количество умерших в год. В диаграмме цикличной причинности на рис. 11.7 с ростом количества умерших население сокращается, и, поскольку эти элементы движутся в противоположных направлениях, между ними возникает связь типа О. Если количество умерших станет меньше, население продолжит сокращаться, но медленнее. Это, конечно, односторонняя связь типа О. На диаграмме запасов и потоков она будет показана как количество умерших в год, представляющих отток от запаса население, а в диаграмме цикличной причинности – как связь типа О, идущая от количества умерших к населению. Поскольку количество умерших в год является односторонним потоком, диаграмма цикличной причинности будет работать только в одном направлении.
Мораль истории такова: односторонние связи типа П и О возникают в диаграммах цикличной причинности, когда поток связан с соответствующим запасом и является односторонним. Если это приток, связь имеет тип П, если отток – тип О. И поскольку поток является односторонним, диаграмма цикличной причинности будет работать только в одном, «естественном» направлении потока. Однако не все потоки бывают односторонними.
Одним из аспектов диаграммы запасов и потоков на рис. 11.8 является то, что запасы, представляющие годовой уровень рождаемости и смертности, не связаны явно с соответствующими им потоками. В диаграммах запасов и потоков используется другой метод изображения: переменные, которые могут быть запасами или потоками, обозначаются кругами, называемыми конвертерами, или вспомогательными устройствами (рис. 11.9).
И хотя все переменные обязательно являются или запасами, или потоками, на диаграммах запасов и потоков используются три символа: прямоугольник для запасов, труба с краном для потоков и круги для вспомогательных элементов. Когда запас или поток лучше представить явно, а когда – в виде вспомогательного элемента, зависит от каждого конкретного случая, но обычно лучше сводить число явно выраженных запасов к минимуму, а остальные выражать как вспомогательные. Какие потоки представлять явно, зависит от выбора запасов, остальные выражаются как вспомогательные элементы.
Диаграммы запасов и потоков обязательно структурно эквивалентны соответствующим диаграммам цикличной причинности и демонстрируют те же петли обратной связи, а также содержат те же переменные. Однако внешне эти два типа диаграмм не похожи и имеют еще два важных различия.
Во-первых, диаграммы запасов и потоков обычно содержат больше переменных, чем соответствующие им диаграммы цикличной причинности. Дело в том, что в диаграммах цикличной причинности основное внимание уделяется причинно-следственным связям между основными переменными, как на рис. 11.10.
Диаграммы запасов и потоков должны указывать, как работает каждая связь, и поэтому будут включать дополнительные переменные, такие как маржа (рис. 11.11).
Таким образом, видно, что прибыль в этом месяце рассчитывается на основании как объема продаж в этом месяце, так и процента маржи с объема продаж.
Во-вторых, диаграммы запасов и потоков гораздо точнее называют переменные. Например, в диаграмме цикличной причинности рост населения мы называли просто количеством родившихся, в то время как на диаграмме запасов и потоков у нас есть количество родившихся в год, что подчеркивает связанный со временем характер потоков. Это тоже отражает точность, требуемую для моделирования.
Программный продукт ithink был разработан специально для моделирования динамики систем и позволяет вам делать следующее:
• рисовать диаграммы запасов и потоков, подходящие к вашей модели;
• указывать вводные значения переменных;
• указывать связи между переменными;
• получать результаты в форме графиков и таблиц.
После того как диаграмма запасов и потоков нарисована и все вводные переменные и связи между ними указаны, модель начинает имитировать поведение системы во времени и выдавать запрошенные результаты.
Первый и самый важный этап в построении модели ithink не требует программного обеспечения, так как он происходит независимо от компьютера. Он включает анализ проблемы и составление диаграммы цикличной причинности, отражающей основные элементы системы. Компьютерное моделирование начинается только после одобрения диаграммы цикличной причинности соответствующей группой.
Таким образом, диаграммы цикличной причинности являются основной спецификацией для модели ithink, но, как уже отмечалось, представление в ithink имеет форму диаграммы запасов и потоков, которая обычно содержит больше переменных.
Главный экран ithink позволяет вам очень легко построить диаграмму запасов и потоков. В программном обеспечении содержатся все основные символы (прямоугольники, трубы с кранами, круги и полукруглые стрелки), которые вы можете перетаскивать на экран по своему желанию. В нем имеются и другие инструменты, например «динамитная шашка», с помощью которой вы можете «взорвать» символы, которые больше не требуются!
