Schemat pętli przyczynowej - Causal loop diagram
Schemat pętli przyczynowy ( CLD ) jest schemat przyczynowy , które służy do wizualizacji, jak różne zmienne w systemie są przyczynowo powiązane. Schemat składa się z zestawu słów i strzałek. Diagramom pętli przyczynowej towarzyszy narracja opisująca zamkniętą przyczynowo sytuację, którą opisuje CLD. Zamknięte pętle lub przyczynowe pętle sprzężenia zwrotnego na diagramie są bardzo ważnymi cechami CLD.
Słowa ze strzałkami wchodzącymi i wychodzącymi reprezentują zmienne lub wielkości, których wartość zmienia się w czasie, a powiązania reprezentują związek przyczynowy między dwiema zmiennymi (tj. nie reprezentują przepływu materialnego). Łącze oznaczone + wskazuje dodatnią relację, w której wzrost zmiennej przyczynowej prowadzi, wszystkie inne równe, do wzrostu zmiennej skutku, lub spadek zmiennej przyczynowej, prowadzi, wszystkie inne równe, do spadku zmiennej skutku. Zaznaczony link - wskazuje na negatywną relację, w której wzrost zmiennej przyczynowej prowadzi, wszystkie inne równe, do spadku zmiennej efekt lub spadek zmiennej przyczynowej, wszystkie inne równe, prowadzą do wzrostu zmiennej efekt. Można powiedzieć, że dodatni związek przyczynowy prowadzi do zmiany w tym samym kierunku, a związek przeciwny prowadzi do zmiany w przeciwnym kierunku, tj. jeśli zmienna, od której zaczyna się związek, wzrasta, druga zmienna maleje i vice odwrotnie.
Słowa bez strzałek to etykiety pętli. Podobnie jak w przypadku łączy, pętle sprzężenia zwrotnego mają polaryzację dodatnią (tj. wzmacniającą ) lub ujemną (tj. równoważącą ). CLD zawierają etykiety dla tych procesów, często używając numeracji (np. B1 dla pierwszej pętli równoważącej opisanej w narracji, B2 dla drugiej itd.) oraz fraz opisujących funkcję pętli (tj. marnotrawstwo"). Wzmacniająca pętla to cykl w którym efekt zmiany dowolnej zmiennej rozchodzi siępoprzez pętlę i powraca w celu wzmocnienia początkowego odchylenia (tzn. jeśli zmienna wzrasta w pętli wzmacniającej efekt poprzez cykl zwróci wzrost tej samej zmiennej i wzajemnie). Pętla równoważenia to cykl, w którym efekt zmiany dowolnej zmiennej rozprzestrzenia się przez pętlę i zwraca do zmiennej odchylenie przeciwne do początkowego (tzn. jeśli zmienna wzrasta w pętli równoważenia, efekt przez cykl zwróci a zmniejszyć się do tej samej zmiennej i odwrotnie). Pętle równoważenia są zazwyczaj procesami poszukującymi celu lub wrażliwymi na błędy i są przedstawiane ze zmienną wskazującą cel pętli. Wzmacniające pętle to zazwyczaj błędne lub cnotliwe cykle.
Przykład pozytywnej pętli wzmacniającej :
- Kwota salda bankowego będzie miała wpływ na kwotę zarobionych odsetek , co przedstawia górna niebieska strzałka, wskazująca od salda bankowego do zarobionych odsetek .
- Ponieważ wzrost salda Banku skutkuje wzrostem Zarobionych odsetek , ten link jest dodatni, co jest oznaczone znakiem „+”.
- Zarobione odsetki zostanie dodany do konta w banku , także pozytywny linku, reprezentowany przez niebieską strzałkę na dole.
- Efekt przyczynowy między tymi zmiennymi tworzy dodatnią pętlę wzmacniającą , reprezentowaną przez zieloną strzałkę, oznaczoną literą „R”.
Historia
Użycie słów i strzałek (znanych w teorii sieci jako węzły i krawędzie ) do konstruowania modeli grafu skierowanego przyczyny i skutku datuje się co najmniej od użycia analizy ścieżki przez Sewalla Wrighta w 1918 roku. Według książki George'a Richardsona „Sprzężenie zwrotne” Thought in Social Science and Systems Theory”, pierwszym opublikowanym formalnym zastosowaniem diagramu pętli przyczynowej do opisu systemu sprzężenia zwrotnego był artykuł Magoroha Maruyamy z 1963 roku „The Second Cybernetics: Deviation-Amplifying Mutual Causal Processes”.
Pozytywne i negatywne powiązania przyczynowe
- Dodatni związek przyczynowy oznacza, że dwie zmienne zmieniają się w tym samym kierunku, tj. jeśli zmienna, od której zaczyna się związek, maleje, druga zmienna również maleje. Podobnie, jeśli zmienna, w której zaczyna się łącze, wzrasta, zwiększa się druga zmienna.
- Ujemny związek przyczynowy oznacza, że dwie zmienne zmieniają się w przeciwnych kierunkach, tzn. jeśli zmienna, od której zaczyna się powiązanie, rośnie, to druga zmienna maleje i odwrotnie.
Przykład
Pętle wzmacniające i równoważące
Aby określić, czy pętla przyczynowa wzmacnia, czy równoważy, można zacząć od założenia, np. „Zmienna 1 wzrasta” i podążać za pętlą. Pętla to:
- wzmocnienie, jeśli po obejściu pętli dojdzie się do tego samego wyniku, co początkowe założenie.
- równoważenie, jeśli wynik jest sprzeczny z początkowym założeniem.
Innymi słowy:
- pętle wzmacniające mają parzystą liczbę połączeń ujemnych (zero jest również parzyste, patrz przykład poniżej)
- pętle równoważące mają nieparzystą liczbę połączeń ujemnych.
Identyfikacja pętli wzmacniających i równoważących jest ważnym krokiem w identyfikacji wzorców zachowania odniesienia , tj. możliwych dynamicznych zachowań systemu.
- Wzmacniające pętle są związane z wykładniczymi wzrostami/spadkami.
- Pętle balansujące wiążą się z osiągnięciem plateau.
Jeśli system ma opóźnienia (często oznaczane przez narysowanie krótkiej linii w poprzek związku przyczynowego), system może podlegać fluktuacjom.
Przykład
Zobacz też
- Sieć bayesowska
- Skierowany wykres acykliczny
- Negatywna opinia
- Analiza ścieżki (statystyki)
- Pozytywne opinie
- Dynamika systemu
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- WikiSD z systemu Dynamics Society Wiki
- Naucz się czytać diagramy pętli przyczynowej za pośrednictwem SystemsAndUs