System Dynamics (SD) ist eine von dem US-amerikanischen Elektroingenieur Jay W. FORRESTER (1918–2016) entwickelte kybernetische Simulationsmethode zur ganzheitlichen Analyse komplexer, nicht linearer kontinuierlicher Systeme. In der deutschsprachigen Fachliteratur wird System Dynamics mit Systemdynamik übersetzt. In der Wirtschaftswissenschaft haben sich jedoch auch die Synonyme Business Dynamics oder Strategy Dynamics etabliert.
FORRESTER schloss sich 1956 der Sloan Management School am Massachusetts Institute of Technology (MIT) an. Hier sah er die einmalige Chance, Ingenieurs- mit Wirtschaftswissenschaften in Forschung und Lehre zu kombinieren. Ausschlaggebend für seine weiterführende Tätigkeit am MIT war die Zusammenarbeit mit dem Management von General Electric. Hier stellte er fest, dass bei der Suche nach Gründen für die Auslastungsschwierigkeiten eines Werkes – also einem betriebswirtschaftlichen Problem – sein Wissen aus dem Ingenieurswesen half die Problemstellung zu lösen. Die Situation wurde in einem formalen Modell abgebildet und ihre zeitliche Entwicklung mit Hilfe eines Computers simuliert. FORRESTER bemerkte dabei, dass viele Probleme eine generische Systemstruktur aufwiesen und veröffentlichte daraufhin sein Werk Industrial Dynamics. Dieses gilt auch heute noch als Standardwerk, an dem sich Forschung und Lehre orientieren können. Obwohl SD ursprünglich für die Lösung ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen gedacht war, findet sie mittlerweile auch Anwendung in vielen anderen Fachdisziplinen, wie Unternehmensentwicklung, Medizin, Fischerei, Psychiatrie, Energieversorgung und -preisgestaltung, Volkswirtschaften, städtischem Wachstum, Umweltverschmutzung, Bevölkerungswachstum, Managementtraining sowie Pädagogik.
Diese Ausarbeitung hat zum Ziel, einen Einblick in die von FORRESTER entwickelte Methode System Dynamics zu gewähren. Dazu befassen wir uns im zweiten Kapitel zunächst mit der Definition der Begriffe Modell, System, Kybernetik und Simulation. Im dritten Kapitel gehen wir detailliert auf FORRESTERS System Dynamics Methodik ein. Hier erläutern wir zunächst die Grundlagen, gehen dann auf die qualitative und quantitative Modellierung ein und präsentieren eine praktische Einsatzmöglichkeit zu der Methode. Abschließend wird im letzten Kapitel ein Fazit gezogen und eine kritische Würdigung vorgenommen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Begriffsdefinition
2.1. Modell
2.2. System
2.3. Kybernetik
2.4. Simulation
3. System Dynamics
3.1. Grundlagen
3.2. Qualitativer Ansatz
3.3. Quantitativer Ansatz
3.4. Einsatzmöglichkeit
4. Kritische Würdigung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit gibt einen fundierten Überblick über die von Jay W. Forrester entwickelte Methode System Dynamics. Dabei liegt der Fokus auf der Definition grundlegender Begriffe, der Erläuterung der qualitativen sowie quantitativen Modellierungsschritte und der praktischen Anwendung der Methode zur Analyse komplexer, dynamischer Systeme in der Produktentwicklung.
- Grundlegende Definition von Modell, System, Kybernetik und Simulation
- Methodik und Modellierungsphasen des System Dynamics Ansatzes
- Unterscheidung zwischen qualitativem Systemdenken und quantitativer Simulation
- Praktische Anwendungsbeispiele und Einsatzmöglichkeiten
- Kritische Reflexion über empirische Fundierung und Modellierungsgenauigkeit
Auszug aus dem Buch
3.1. Grundlagen
„System Dynamics ist eine Methodik, die Entscheidungsträgerinnen und -träger dabei unterstützt, mittels qualitativen Systemdenkens und quantitativer Systemsimulation ganzheitlich zu denken, um daraus bessere Entscheidungen treffen zu können.“ Systemdenken bezeichnet den Ansatz, anhand von Kausaldiagrammen (Casual Loop Diagrams), Beziehungen verschiedener Elemente innerhalb eines Systems zu verstehen. Ziel ist es auch, komplexe Strukturen, welche bei intuitiven Entscheidungen unbeachtet blieben, zu berücksichtigen. Das Abbilden des Systems und seiner Struktur trägt dazu bei, ein erstes Systemverständnis zu erhalten. „Eine ausführliche Systemanalyse oder die Gestaltung von Entscheidungsregeln zur zielorientierten Einflußnahme auf das Systemverhalten kann sich bei einer ausschließlich qualitativen Analyse jedoch schwierig gestalten, da das dynamische Zusammenspiel der Systemelemente und ihre Verhaltensweisen nicht vollkommen verstanden werden können.“ Aus den Erkenntnissen, welche durch Simulationen gewonnen wurden sollen dann Rückkopplungsstrukturen geschaffen und Entscheidungsregeln abgeleitet werden. SD hat also das Verhalten von gelenkten Systemen in einem zeitlichen Verlauf zur Grundlage. „Es verfolgt das Ziel, Systeme mit Hilfe qualitativer und quantitativer Modelle nicht nur zu beschreiben, sondern auch zu verstehen, wie Rückkopplungsstrukturen das Systemverhalten determinieren.“
Die Komplexität und Nichtlinearität im Zeitablauf von Systemen identifiziert FORRESTER als Ursache dafür, dass es dem Individuum nicht ohne weiteres möglich ist, seine mentalen Modelle und das ihn umgebende soziale System richtig zu verstehen, zu interpretieren und letztlich die für ihn richtigen Entscheidungen zu treffen. Stattdessen bietet der virtuelle Raum des Simulationsmodells Entscheidungsträger die Möglichkeit, gefahrlos und schnell unterschiedliche Entscheidungsszenarien unter variierenden Umweltbedingungen zu testen. Hierdurch soll ein tieferes Verständnis für die Konsequenzen ihres Handelns geschaffen werden. Dieses soll die reale Entscheidungsfindung unterstützen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Ursprünge der von Jay W. Forrester entwickelten Methode System Dynamics am MIT ein und erläutert deren Bedeutung als ganzheitliches Analysewerkzeug.
2. Begriffsdefinition: Hier werden die zentralen theoretischen Grundlagen der Arbeit, bestehend aus den Begriffen Modell, System, Kybernetik und Simulation, definiert und in den Kontext der Methode gesetzt.
3. System Dynamics: Dieses Kapitel erläutert die Methodik detailliert, unterteilt in Grundlagen, qualitative sowie quantitative Modellierungsansätze und deren praktische Einsatzmöglichkeiten.
4. Kritische Würdigung und Fazit: Das abschließende Kapitel reflektiert die Stärken und Schwächen der Methode hinsichtlich wissenschaftlicher Fundierung, Modellierungsprozess und technischer Anwendbarkeit.
Schlüsselwörter
System Dynamics, Systemdenken, Kausaldiagramm, Simulation, Modellierung, Kybernetik, Rückkopplung, Systemstruktur, quantitative Analyse, qualitative Analyse, Entscheidungsfindung, Komplexität, Nichtlinearität, Prozessmodell, Produktentwicklung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit bietet eine fundierte Einführung in die Methodik des System Dynamics, ein von Jay W. Forrester entwickeltes Verfahren zur Analyse und Simulation komplexer, dynamischer Systeme.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zu den zentralen Themen gehören die theoretische Definition von Systemen und Modellen, die kybernetischen Grundlagen, der zweigeteilte Modellierungsprozess sowie die praktische Anwendung zur Entscheidungsunterstützung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, dem Leser einen ganzheitlichen Einblick in die System Dynamics Methodik zu gewähren, von der qualitativen Abbildung von Wirkungszusammenhängen bis hin zur quantitativen Simulation.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf die System Dynamics Methodik, die sowohl qualitative Kausaldiagramme als auch quantitative Simulationen verwendet, um komplexe Sachverhalte zu analysieren.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die methodischen Grundlagen, die Beschreibung der Modellierungsphasen, die Differenzierung zwischen qualitativem und quantitativem Vorgehen sowie die Demonstration an einem Anwendungsbeispiel.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie System Dynamics, Modellierung, Simulation, Kausaldiagramm, Rückkopplung und Entscheidungsfindung charakterisieren.
Warum spielt die Unterscheidung zwischen qualitativer und quantitativer Modellierung eine Rolle?
Die qualitative Modellierung dient dem Verständnis komplexer Strukturen und dem Einstieg in das systemische Denken, während die quantitative Modellierung fundierte, rechnergestützte Ergebnisse und Szenarioanalysen ermöglicht.
Wie wird die Kritik an der System Dynamics Methode bewertet?
Die Arbeit setzt sich kritisch mit Vorwürfen wie mangelnder empirischer Fundierung und Problemen bei der Validierung auseinander, ordnet diese jedoch in den Modellkontext ein und verweist auf die wachsende Leistungsfähigkeit heutiger IT-Systeme.
- Quote paper
- Emanuel Ibing (Author), 2017, System Dynamics, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/369913
