Diagrama ciclului cauzal

O diagramă a ciclului cauzal (CLD)  este o diagramă cauzală care ajută la vizualizarea relației diferitelor variabile dintr-un sistem. Circuitul este format din multe noduri și muchii . Nodurile reprezintă variabile, iar marginile reprezintă legături, care reprezintă o legătură sau o relație între două variabile. O legătură marcată pozitiv indică o relație pozitivă, iar o legătură marcată negativ indică o relație negativă. Cauzalitatea pozitivă înseamnă că două noduri se schimbă în aceeași direcție, adică dacă nodul la care începe relația scade, celălalt nod scade și el. La fel, dacă nodul la care începe conexiunea crește, atunci crește și celălalt nod. Cauzalitatea negativă înseamnă că două noduri se schimbă în direcții opuse, adică dacă nodul în care începe relația crește, atunci celălalt nod scade și invers.

Buclele închise din diagramă sunt caracteristici foarte importante ale CLD. O buclă închisă este definită ca o buclă de feedback de întărire sau de echilibrare. O buclă de armare este o buclă în care efectul modificării oricărei variabile se propagă prin buclă și revine la variabila amplificând abaterea inițială, adică dacă variabila este crescută în bucla de armare, atunci efectul prin buclă va returna o creștere a aceeași variabilă și invers. Un ciclu de echilibrare este un ciclu în care efectul unei modificări a unei variabile se propagă de-a lungul ciclului și returnează variabilei o abatere opusă celei inițiale, adică dacă variabila crește în ciclul de echilibrare, atunci efectul prin ciclu returnează o scădere a aceleiași variabile și invers [1] .

Dacă o variabilă se modifică într-o buclă de armare , efectul modificării amplifică schimbarea inițială. Va crea apoi un alt efect de amplificare. Fără a întrerupe bucla, sistemul va cădea într-un cerc vicios de reacții circulare în lanț. Din acest motiv, buclele închise sunt caracteristici critice ale CLD.

Exemplu de feedback pozitiv:

Istorie

Utilizarea nodurilor și a săgeților pentru a construi modele grafice direcționate de cauzalitate datează de la inventarea analizei căii de Sewall Wright în 1918, cu mult înainte de dinamica sistemului. Cu toate acestea, din cauza datelor genetice limitate, aceste grafice cauzale timpurii nu au conținut bucle - au fost grafice aciclice direcționate . Prima utilizare formală a diagramelor bucle cauzale a fost explicată de Dr. Dennis Meadows la o conferință pentru educatori [3] .

Meadows a explicat că, atunci când el și alți cercetători lucrau la modelul World3 , și-au dat seama că nu pot folosi inferența computerizată pentru a explica cum funcționează buclele de feedback în modelul lor atunci când își prezintă rezultatele altora. Ei au decis să arate buclele de feedback folosind săgeți care leagă numele principalelor componente ale modelului în buclele de feedback. Aceasta poate fi prima utilizare formală a diagramelor cauzale.

Cauzalitate pozitivă și negativă

Cauzalitatea pozitivă înseamnă că două noduri se schimbă în aceeași direcție, adică dacă nodul la care începe relația scade, atunci scade și celălalt nod. La fel, dacă nodul la care începe conexiunea crește, atunci crește și celălalt nod.

Cauzalitatea negativă înseamnă că două noduri se schimbă în direcții opuse, adică dacă nodul în care începe relația crește, atunci celălalt nod scade și invers.

Cicluri de întărire și echilibrare

Pentru a determina dacă un ciclu cauzal se întărește sau se echilibrează, se poate începe cu o presupunere, cum ar fi „Nodul 1 este în creștere”, și se poate urmări ciclul [4] . Buclele de armare au un număr par de conexiuni negative, în timp ce buclele de echilibrare au un număr impar.

Identificarea ciclurilor de consolidare și echilibrare este un pas important în identificarea modelelor de comportament de referință, adică a posibilelor modele dinamice de comportament al sistemului. Buclele de armare sunt asociate cu creșterea/scăderea exponențială .

Ciclurile de echilibrare sunt asociate cu atingerea unui platou. Dacă un sistem are întârzieri (deseori indicate prin trasarea unei linii scurte prin cauzalitate), atunci poate oscila.

Exemple

Note

  1. ↑ Diagrame de buclă cauzală  : Instrument analitic puțin cunoscut  ? . iSixSigma (26 februarie 2010). Preluat la 22 martie 2021. Arhivat din original la 22 aprilie 2021.
  2. John Sterman. Dinamica sistemului: Gândirea și modelarea sistemelor pentru o  lume complexă . - Institutul de tehnologie din Massachusetts. Divizia de sisteme de inginerie, 2002-05. Arhivat din original pe 21 ianuarie 2022.
  3. Creative Learning Exchange - . www.clexchange.org . Preluat la 22 martie 2021. Arhivat din original la 14 aprilie 2021.
  4. ↑ Construcția buclei cauzale: elementele de bază  . The Systems Thinker (11 ianuarie 2016). Preluat la 22 martie 2021. Arhivat din original la 19 martie 2021.