System Dynamics

System Dynamics, auch als Systemdynamik bezeichnet, ist eine Methode zur ganzheitlichen Analyse und Simulation dynamischen und komplexen Systemverhaltens in einem Modell. Die Besonderheit der Methode liegt in der Abbildung von Rückkopplungen und deren zeitlichen Abfolge.

Ein wichtiger Unterschied von System Dynamics-Modellen und der Wirklichkeit ist, dass bei System Dynamics mathematische Formeln die Umwelteinwirkungen, Systemelemente und Systemverhalten darstellen. Für die Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Systemverhaltens werden Differentialgleichungen verwendet. Der Systemzustand wird durch Zustandsgrößen dargestellt, d. h. Systemvariablen, die den aktuellen Zustand eines dynamischen Systems beschreiben. Durch sie kann zu jedem Zeitpunkt der Systemzustand komplett ermittelt werden. Die Zustandsgrößen sind eine Summe von vorausgegangenen Veränderungen des Systems. Diese Zustandsgrößen werden durch Flussgrößen, welche ebenfalls Elemente des Systems sind, verändert. Dabei tritt eine Wirkungsverzögerung auf, d. h. Ursache und Wirkung in einem System sind zeitlich voneinander getrennt. Zustands- und Flussgrößen werden ursächlich durch kurz-, mittel- und langfristige Schleifen miteinander verbunden. Die Verbindung und Rückkopplung dieser Schleifen erzeugt das Verhalten eines Systems. Hauptkennzeichen dieser Modelle sind, dass dynamische Beziehungen von Ursache und Wirkung wiedergegeben werden können.

Die Modellierung mit System Dynamics erfolgt häufig mithilfe spezieller System Dynamics Software wie DYNAMO, Powersim, Vensim, STELLA, iThink, Anylogic etc. Um ein System Dynamics Modell zu erstellen benutzt ein Modellierer mehrere Methoden. Drei wesentliche sind das kausale Rückkopplungsdiagramm, das Systemstrukturdiagramm und das Bestandesgrößen- und Flüssediagramm. Durch umfangreiche Validierungsmethoden können hochqualitative System Dynamics Modelle erstellt werden.

System Dynamics wird vor allem in der Volks- und Betriebswirtschaft zur Analyse von dynamischen und komplexen Sachverhalten und in der Umweltforschung eingesetzt. Als Beispiele aus dem öffentlichen und privaten Bereich seien das Produktionsmanagement, strategische Planung, Analyse und Design von Geschäftsmodellen, Business Forecasting und Szenarioanalyse genannt. Die Methodik bietet sich generell für die Simulation und Erklärung des komplexen Verhaltens von Menschen in sozialen Systemen an.

Mit System Dynamics ist sowohl eine qualitative als auch quantitative Analyse komplexer Systeme möglich. In Praxisanwendungen werden meist zuerst qualitative Modelle zur Erfassung und Strukturierung der Problemsituationen erstellt. Diese werden dann durch Quantifizierung als simulationsfähige Modelle weiterentwickelt, welche für die Analyse unterschiedlicher Modellszenarien verwendet werden können. Da eine rein gedankliche Erfassung und Simulation von komplexen Systemzusammenhängen aufgrund des menschlichen Leistungsvermögens in Bezug auf Wahrnehmung und Denken begrenzt ist, kann System Dynamics das Verständnis eines Vorgangs unterstützen.

Alle dynamischen Systeme, welche durch wechselseitige Abhängigkeit von Wirkungen, Wechselbeziehungen, Informationsrückkopplung und sich in Kreisen vollziehenden Beziehung zwischen Ursache und Wirkung (Kausalität) gekennzeichnet sind, können durch System Dynamics beschrieben werden. System Dynamics wird als umfassende Wissenschaft verstanden, bei der das Verstehen im Vordergrund steht. Eine alleinige Datenanalyse erklärt nicht, warum ein System wie reagiert oder in einer bestimmten Weise handelt, sondern vielmehr sind die Ergebnisse von Ereignissen für das Systemverhalten wichtig.

Synonym(e):

Systemdynamik

Englische Übersetzung(en):

system dynamics