Базовые концепции структуризации и формализации имитационных систем - Диаграммы причинно-следственных связей

Уточним, какие способы описания структурированного экспертного знания предлагает концепция системной динамики.

Диаграмма причинно-следственных связей (ДПСС). Диаграмма причинно-следственных связей – это эффективный способ структуриза­ции экспертной информации, который демонстрирует простые приемы качественного описания взаимосвязей факторов, учет которых признает­ся необходимым для отображения в модели принципиальных моментов развития моделируемых процессов.

Диаграмма причинно-следственных связей достаточно хорошо известна как схема конструирования математических моделей. (Этот подход давно применялся при конструировании моделей, получил и самостоятельное развитие при структуризации моделируемых объектов вне метода системной динамики).

На дугах графов причинно-следственных диаграмм обычно расставляются знаки “+” и “-” (отсюда название – “знаковые орграфы”), с помощью которых фиксируется предполагаемый или же эмпирически обоснованный характер влияния переменных, соответствующих конечным вершинам дуг. Наличие знака “+” на дуге (а, b), направленной из вершины а графа в вершину b, означает, что при прочих равных условиях рост переменной а приводит к росту переменной b. Знак “-” описывает противоположный эффект влияния а на b: с ростом а величина b убывает. Проставив веса на дугах такого графа – мы получаем взвешенные орграфы, а произвольную функцию – функциональные орграфы. Очевидно, диаграммы причинно-следственных связей являются предварительным способом анализа сложной системы

Технология составления диаграммы причинно-следственных связей следующая. На основе вербального описания моделируемых процессов выделяют фазовые переменные; используя логику описания, их попарно классифицируют по критерию “причина-следствие”, причина со следствием соединяется стрелками, – таким образом, выявляются все причинно-следственные отношения; над стрелкой ставятся знаки: “плюс – минус” – факторы; в результате такой процедуры могут быть обозначены контуры с обратной связью.

Такая схема структуризации информации о причинно-следственных взаимосвязях динамических процессов в объектах моделирования – схема формирования моделей на базе “плюс – минус” – факторов называется знаковым орграфом, известным также под названием причинно-следственной диаграммы. Она позволяет получить общую структуру дифференциальной модели системной динамики.

Построению и анализу знаковых орграфов при разработке моделей системной динамики уделяется большое внимание.