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システムダイナミクス

システムダイナミクス(System Dynamics)では、 ストック・フロー・コンバータ・コネクタの組合せだけで現象をモデル化します。 このモデル化で、フィードバックを含んだ微分方程式が作られます。 この微分方程式の時間的な変化の シミュレーション がシステムダイナミクスです。 システムダイナミクスは、連立した微分方程式のシミュレーションです。

高校生程度の数学の知識を組み合わせると、 自然現象や社会現象のシミュレーションができてしまうのが、 システムダイナミクスの魅力です。

実際、米国では高校で教えられているそうです。 (MITにかなり親切な教材が公開されているので本当なのでしょう。)

システムダイナミクスのやり方

ストック・フロー・コンバータ・コネクタを組合せて、 それらの間のルールを設定します (このプロセスは パス解析 でパス図を作る過程と似ています)。 すると、ソフトウェアがシミュレーション結果を出します。

試行錯誤を繰り返したり、高度なことをするには、 専用ソフトウェアが良いかもしれません。 しかし、 微分方程式の数値計算 を勉強した方なら、 自作ソフトでもある程度は試せると思います。

システムダイナミクスの特徴

イメージをつかむために、特徴をまとめてみました。

システム思考

システム思考は、Systems Thinkingの訳語です。 システムダイナミクスのモデリング部分 (現実を図式化する段階・シミュレーションの前に行う)だけを、 指しています。 思考法 として、システムダイナミクスから独立して扱われることもあります。




参考文献

シミュレーションによるシステムダイナミックス入門」 土金達男 著 東京電気大学出版局 2005
ストック・フロー・コンバータ・コネクタを組合せて、 シミュレーションにもっていくまでの数理 (どうやって計算しているのか?)が興味のあるところなのですが、 本文には書かれていませんでした。 本文にはなかったのですが、この本にはSTELLAの体験版CDが付いていて、 STTELAには作図が式に書き直されている画面があるので、 そこで数理がわかりました。 微分方程式の数値計算を学んだ方は、一目でわかると思います。


システム工学」 中森義輝 著 コロナ社 2002
モデリング手法として、システムダイナミクスの概要が出てきます。


コーポレート・エコノミック・ダイナミクス」 太田康信 著 日科技連 2008
ミクロ経済学を、システムダイナミクスで扱う本です。


文科系のための意思決定分析入門」上田泰 著 日科技連 2002
簡単なシステムダイナミクスを、EXCELで実行するための手引きがあります。




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