دینامیک سیستم (یا پویایی سیستم) روشی برای مدل‌سازی کسب‌وکار و تجزیه‌وتحلیل سیاست براساس نظریه‌ی سیستم‌های بازخورد (feedback systems theory) است. در اواخر دهه‌ی ۱۹۵۰، جی فارستر یکی از پیشگامان رشته‌ی مهندسی و طراحی کامپیوتر این مفهوم را ابداع کرد. از آن پس تا کنون، دینامیک سیستم به‌عنوان حوزه‌ای جداگانه از رشته‌هایی مانند تحقیق در عملیات و علوم مدیریت توسعه یافته است. رایانه این مدل‌ها را به‌دلیل ماهیت عددی‌شان به‌راحتی شبیه‌سازی می‌کند.
دینامیک سیستم، علوم رفتاری و اجتماعی را با جزئیات دقیقِ برنامه‌ریزی و حسابداری ترکیب می‌کند. دینامیک سیستم به طراحی دقیق و ساخت مدل‌های ابتکاری با متغیرهای تعاملی زیاد نیاز دارد. اگرچه مدل‌سازی دینامیک سیستم اطلاعات فنی پیچیده‌ای را می‌طلبد، بااین‌حال نتایج و استدلال‌های یک مدل خوب برای تصمیم‌گیرندگان چندان مبهم و پیچیده نخواهد بود. از سوی دیگر، با اینکه مدل دینامیک سیستم مدلی پیشرفته است، بااین‌حال به‌اندازه‌ای قابل‌فشردگی است که بتوان آن را روی لپ‌تاپ اجرا کرد. این ویژگی سبب می‌شود کل فرضیه‌ها و حالت‌ها به‌سرعت و به‌طور کامل در جلسات توسعه‌ی استراتژی تعاملی، آزمایش شوند.
چه زمانی از دینامیک سیستم استفاده می‌شود؟
دینامیک سیستم در سازمان‌هایی استفاده می‌شوند که با تصمیم‌گیری‌های پیچیده و مهم مواجه‌اند و به‌دنبال بینش یک‌پارچه‌ای از مشکلات اساسی هستند که ممکن است بر نتایج سال‌ها یا دهه‌های آینده تأثیر داشته باشند. دینامیک سیستم به این سازمان‌ها کمک می‌کند مزایا و معایب گزینه‌هایی را که درنظر گرفته‌اند یا ممکن است بعدها درنظر بگیرند، بسنجند. یک بینش یک‌پارچه و راهبردی هنگامی مورد نیاز است که گزینه‌های مختلف، پیامدهای چندگانه‌ای در کوتاه‌مدت و درازمدت (شامل واکنش همه‌ی بخش‌های متأثر و عکس‌العمل آن واکنش‌ها) داشته باشند. در چنین مواردی، روش‌های معمول برنامه‌ریزی (مانند استفاده از صفحات گسترده) کارآمد نخواهد بود، زیرا نمی‌توانند رویدادهایی احتمالی در آینده را به‌خوبی پیش‌بینی کنند.
در مدل دینامیک سیستم ممکن است در نگاه اول گزینه‌ای خوب به‌نظر برسد، اما در دنیای واقعی با موانع یا مقاومت‌هایی روبه‌رو شود که اثر آن را خنثی کند. حتی ممکن است به‌جای کمک برای حل مشکل، همه‌چیز را بدتر کند. همچنین ممکن است گزینه‌ای که در ابتدا ضعیف یا پرهزینه به‌نظر می‌رسد، در نهایت خوب کار کند و محدودیت‌ها و معایبش به‌دلیل مزایایش کم‌رنگ‌تر جلوه کنند. مدل‌های دینامیک سیستم نه‌تنها به تأثیرات اولیه که به تأثیرات ثانویه و تأثیر بازخورد نیز توجه دارند و از آن طریق توانایی ما را در انتخاب گزینه‌های هوشمندانه (که در طول زمان پایدار می‌مانند) بهبود می‌بخشند.
چگونه مدلی مفید و مطمئن بسازیم؟
مدل‌های دینامیک سیستم به‌طور سفارشی و به‌منظور حل مشکل خاصی ساخته می‌شوند. مشکلی که قرار است برای آن مدل‌سازی شود، باید دقیق تعیین شده باشد. طراح مدل باید در تمام مراحل با مشتری همکاری و مشورت کند تا اقدامات اصلی و متغیرهای نتیجه به‌درستی تعیین شوند. تعیین سطح جزئیات اقدامات و متغیرها نیز اهمیت زیادی دارد. یک مدل هنگامی مفید است که تمام متغیرهای مهم را درنظر بگیرد و متغیرهای فرعی و غیرضروری را خارج کند. با این کار، همه‌ی گزینه‌های تصمیم‌گیری موجود و ممکن (حتی گزینه‌هایی که نامتعارف هستند اما ارزش بررسی را دارند) درنظر گرفته می‌شوند و گزینه‌های بی‌تأثیر در نتیجه، حذف خواهند شد.
هیچ مدلی نمی‌تواند دقیق و کامل آینده را پیش‌بینی کند. بااین‌حال، برخی از مدل‌ها قابل‌اعتمادتر از مدل‌های دیگر هستند. مدل‌سازی دینامیک سیستم به دانش، هنر و تلاش نیاز دارد و کوچک‌ترین اشتباه یا لغزش در آن می‌تواند نتایج را با مشکل مواجه کند. در طراحی یک مدل خوب، باید از یک سو داده‌های تاریخی را برای متغیرهای نتیجه تا جایی که امکان دارد، پیگیری کرد و از سوی دیگر باید ارزیابی عددی مناسبی برای فرضیه‌های ورودی مدل انجام شود. یک مدل خوب باید فراگیر و مملو از شواهد اطمینان‌بخش باشد.
فرضیه‌های دینامیکی
در مدل دینامیک سیستم، پس از انتخاب متغیرها باید فرضیه‌هایی را درنظر بگیریم و بر اساس آنها فرایند مدل‌سازی را پیش ببریم. لزومی ندارد که همه‌ی فرضیه‌ها کامل و قطعی باشند. همین قطعی نبودن فرضیه‌ها نشان می‌دهد که انجام آزمایش حساسیت و سنجش اعتبار فرضیه‌ها تا چه اندازه مهم است. هدف این آزمایش‌ها این است که ببینیم تغییر در فرضیه‌های مدل، بر نتایج حاصل از تأثیرات نسبی تصمیمات استراتژیک اثر خواهد داشت یا خیر. در واقع، ماهیت دینامیک سیستم طوری است که دقیق‌نبودن فرضیه‌ها در آن اهمیت چندانی ندارد، زیرا این فرضیه‌ها در طول فرایند اصلاح خواهند شد. مواردی که در دینامیک سیستم اهمیت دارند، به شرح زیر هستند:
- جست‌وجوی داده‌ها و اطلاعات اضافی که بتوانند قطعی‌نبودن فرضیه‌ها را جبران کنند.
- طراحی مدل با جزئیات بیشتر از پارامترهای مربوط به مشکل یا مسئله.
- تشخیص اینکه باید درباره‌ی کدام پارامترهای مسئله تحقیقات بیشتری انجام شود تا پاسخ قطعی‌تری برای مشکل به‌دست آید.
روش دینامیک سیستم
روش دینامیک سیستم شامل موارد زیر است:
- تعریف مشکل به‌صورت دینامیک یا پویا، بر حسب نمودارهایی که محور افقی آنها محور زمان باشد.
- تلاش برای دست‌یابی به یک بینش رفتاری درون‌زا از پویایی یک سیستم و تمرکز روی ویژگی‌های سیستم.
- تفکر درباره‌ی تمام مفاهیم در سیستم واقعی به‌عنوان مقادیر پیوسته‌ای که در حلقه‌های بازخوردی و حلقه‌ی علیت با یکدیگر در ارتباط هستند.
- شناسایی سطوح انباشت‌ها (stocks) در سیستم و نرخ جریان‌های ورودی و خروجی آنها (flows).
- تدوین یک مدل رفتاری که توانایی بازتولید (تکثیر) خود را داشته باشد. این مدل یک شبیه‌سازی کامپیوتری است که معمولا به صورت معادلات غیرخطی بیان می‌شود، اما گاهی اوقات به‌جای اینکه به صورت کمّی بیان شود، به‌صورت یک نمودار بر مبنای ساختار بازخوردی انباشت و جریان / ساختار بازخوردی علیتی سیستم بیان می‌شود.
- درک مفاهیم و سیاست‌های اجرایی از مدل حاصل.
- پیاده‌سازی تغییراتی که از یافته‌ها و درک مدل به‌دست آمده‌اند.
تفکر بازخوردی
مفهوم بازخورد یکی از مهم‌ترین بخش‌های روش دینامیک سیستم است. نمودار حلقه‌های بازخورد و حلقه‌ی علیت ابزارهایی برای مفهوم‌سازی ساختار یک سیستم پیچیده هستند و بین یافته‌های مبتنی بر مدل ارتباط برقرار می‌کنند. یک حلقه‌ی بازخوردی هنگامی به‌وجود می‌آید که اطلاعات حاصل از یک اقدام یا عمل در سراسر یک سیستم به صورت دایره‌ای گردش کند و در نهایت به نقطه‌ی مبدأ بازگردد. اگر حلقه به تقویت اقدام اولیه گرایش داشته باشد، به آن حلقه‌ی بازخورد مثبت یا حلقه‌ی تقویت‌کننده گفته می‌شود. در این حالت اگر یک متغیر افزایش (کاهش) یابد، پس از یک تأخیر دوباره افزایش (کاهش) خواهد یافت. درصورتی‌که حلقه به مخالفت با اقدام اولیه گرایش داشته باشد، حلقه به‌عنوان حلقه‌ی بازخورد منفی یا متعادل‌کننده نامیده می‌شود. دراین‌حالت، اگر متغیر کاهش یابد، افزایش خواهد یافت و اگر افزایش یابد، کاهش خواهد یافت. علامت حلقه «قطبش حلقه» نامیده می‌شود.
در حلقه‌های متعادل‌کننده هماهنگی و ثبات وجود دارد اما حلقه‌های تقویت‌کننده ناهماهنگ و بی‌ثبات هستند. ترکیب این دو حلقه، می‌تواند تمام روش‌های الگوهای دینامیک را تولید کند.
دامنه‌ی حلقه و غیرخطی‌بودن
مفهوم حلقه که به‌عنوان اساس بازخورد و حلقه‌ی علیت درنظر گرفته شده است، به‌تنهایی برای تفسیر این مفاهیم کافی نیست. قدرت تفسیر و درک بازخورد، بر مفاهیم ساختار فعال و دامنه‌ی حلقه نیز استوار است. سیستم‌های پیچیده در طول زمان تغییر می‌کنند. یک نیاز اساسی برای به‌دست آوردن بینشی قوی از دینامیک سیستم، این است که بتوانیم به‌محض تغییر شرایط، یک مدل ذهنی یا رسمی برای تغییر قدرت تأثیرات ایجاد کنیم. به این قابلیت، توانایی انتقال یا تغییر ساختار دامنه گفته می‌شود.
نقطه‌ی درون‌زای دیدگاه
مفهوم تغییرات درون‌زا، اساس روش دینامیک سیستم است. این مفهوم، جوانب تدوین یک مدل را تشریح می‌کند: اختلالات بیرونی بیشتر به‌عنوان محرک رفتار سیستم درنظر گرفته می‌شوند (مانند جابه‌جایی یک آونگ)، علت‌ها مشمول ساختار خود سیستم هستند (مانند برهم‌کنش موقعیت یک آونگ و حرکتی که نوسان ایجاد می‌کند). پاسخ‌های اصلاحی نیز به‌عنوان توابع زمان مدل‌سازی نمی‌شوند، بلکه به شرایط داخلی سیستم بستگی دارند. خود «زمان» به‌عنوان علت درنظر گرفته نمی‌شود.
اما از همه مهم‌تر اینکه، ساخت نظریه و تحلیل سیاست به‌طور چشمگیری تحت‌تأثیر این چشم‌انداز درون‌زا قرار دارند. یک دیدگاه درون‌زا، گرایش‌های جبران‌کننده‌ی طبیعی را در سیستم‌های اجتماعی نشان می‌دهد که با یکدیگر هم‌پیمان می‌شوند تا بسیاری از ابتکارات سیاست را مغلوب کنند. بازخورد و حلقه‌ی علیت مبهم و گمراه‌کننده هستند. کسانی که می‌خواهند با دینامیک سیستم کار کنند، برای دست‌یابی به یک دیدگاه درون‌زا تلاش می‌کنند تا درک بهتری به‌دست آورند. تلاش آنها این است که منابع رفتار سیستم را که در ساختار خود سیستم وجود دارد، کشف کنند.
رفتار نتیجه‌ی ساختار سیستم است
اهمیت سطوح و نرخ‌ها هنگامی واضح‌تر به‌نظر می‌رسد که بینشی پیوسته از ساختار و پویایی سیستم وجود داشته باشد. اگرچه یک بینش گسسته که بر رویدادها و تصمیمات جداگانه متمرکز است به‌طور کامل با چشم‌انداز بازخورد درون‌زا سازگار است، روش دینامیک سیستم بر بینش پیوسته تأکید بیشتری دارد. بینش پیوسته تلاش می‌کند فراتر از رویدادها را ببیند تا الگوهای پویایی درون آنها را درک کند. علاوه‌بر این، بینش پیوسته نه‌تنها روی تصمیمات جداگانه متمرکز است، بلکه به ساختار سیاست تشکیل‌دهنده‌ی زیربنای تصمیمات نیز توجه دارد. رویدادها و تصمیمات به‌عنوان پدیده‌های سطحی درنظر گرفته می‌شوند که بر جریان اساسی ساختار و رفتار سیستم استوار هستند. این همان جریان اساسی ساختار سیاست و رفتار پیوسته است که مرکز دینامیکی سیستم را تشکیل می‌دهد.
بنابراین یک فاصله‌ی ذاتی در روش دینامیک سیستم وجود دارد. این فاصله نه آن‌قدر کم است که با تصمیمات گسسته و جزئیات عملیاتی زیاد اشتباه گرفته شود، نه آن‌قدر زیاد است که عناصر اصلی و مهم رفتار و ساختار سیاست از بین برود. رویدادها عمدا در رفتار دینامیک محو می‌شوند. تصمیمات به‌عمد در ساختارهای سیاست درک‌شده محو می‌شوند. علاوه‌بر آن، یافته‌ها در ارتباط بین ساختار سیستم و رفتار پویا که هدف اصلی روش دینامیک سیستم است، از همین فاصله‌ی خاص سر برمی‌آورند.
