Modellierung

Nachdem ich in der Sektion Systemtheorie bereits detailliert auf die Modellierung und die Motive eingegangen bin, möchte ich in dieser Sektion praktische Hinweise veröffentlichen, die den Einstieg in die Modellierung erleichtern sollen. Beim Modellieren bediene ich mich ausschließlich der Software CONSIDEO MODELER.

Bei Modellieren unterscheidet man zwischen dem qualitativen und dem quantitativen Modellieren. In der Regel beginnt man eine zu modellierende Thematik qualitativ zu erfassen. Dabei sind besonders die Systemarchetypen von Peter Senge behilflich. Hat man die generelle Struktur eines Modells über diese Archetypen erfasst, kann man dieses dann quantifizieren. Aus der Praxis weiß ich, dass die Hürde vor der quantitativen Modellierung relativ hoch ist, da ein wenig Mathematik (Verständnis von Funktionen, Differentiation, Integration) von Nöten ist. Allerdings kann ich aus praktischer Erfahrung ebenfalls behaupten, dass sehr oft das Erstellen eines qualitativen Modells für einen Erkenntnisgewinn ausreichend ist. Selbstverständlich hat aber die quantitative Modellierung einen Mehrwert, die ich Ihnen kurz darlegen möchte.

1. Die Dynamik innerhalb der Ursache-Wirkungsbeziehungen wird modelliert, da sich die Wirkungsstärken zwischen den Faktoren im Laufe der Zeit ändern können.
2. Es können auch nichtlineare Beziehungen (progressiv, degressiv) zwischen den Faktoren modelliert werden.
3. Verzögerungen zwischen Ursache und Wirkungen können spezifischer in Form von zusätzlichen Bestandsgrößen modelliert werden. Das können Sie beispielsweise in dem Wachstumsarchetyp 5 (Oszillatives Wachstum) erkennen.

Das nehme ich zum Grund, die Wachstumsarchetypen in Form von Screencasts quantitativ zu modellieren und Ihnen so diese Art der Modellierung vorzustellen. Des Weiteren können Sie die Thematik Modellieren in dieser Powerpointpräsentation einsehen. Bei Fragen oder dem Wunsch des Sendens detaillierterer Informationen sprechen Sie mich gerne über das Kontaktformular an.

Nachfolgend finden Sie die oben angesprochenen Screencasts.

Screencast 1: Beziehungen zwischen Fluss- und Bestandsfaktoren beim quantitativen Modellieren

Wachstums-und Flussfaktoren, die exklusiv für die Änderung der Wachstumsfaktoren verantwortlich sind, sind die wohl wichtigsten Elemente eines quantitativen Modells (oder System Dynamic Modell). Ausschließlich die Wachstumsfaktoren können eine Historie speichern. Also was immer in der Vergangenheit falsch oder richtig gelaufen ist, die Ergebnisse dieser Handlungen werden in den Wachstumsfaktoren gespeichert. Mir ist vermehrt aufgefallen, dass die Beziehungen zwischen Fluss- und Bestandsfaktoren nicht immer richtig gedeutet werden und dass dies auch gerne in der Presse ausgenutzt wird, um negative Schlagzeilen positiver darzustellen. Das hat mich zu dem folgenden Screencast bewogen.

Im Folgenden stelle ich die 5 Wachstumsarchetypen vor. Mithilfe dieser Wachstumsarchetypen können Teilmodelle, die Bestandteil eines qualitativen Gesamtmodells sind, genauer analysiert werden. Es ist an dieser Stelle wichtig anzumerken, dass ausschließlich bezüglich der Bestandsfaktoren von Wachstum gesprochen werden kann. Nur Bestandsfaktoren speichern die Historie und wenn von Wachstum die Rede ist, benötigt man Vergleichswerte aus der Vergangenheit. Die Screencasts zeigen die Erstellung dieser Wachstumsarchetypen Schritt für Schritt im CONSIDEO MODELER. Es ist noch anzumerken, dass alle Archetypen als positives Wachstum – Nettofluss ist größer als Null – aufgebaut sind. Die Archetypen gelten natürlich auch für negatives Wachstum (Schrumpfen).

Bei der Modellierung schreibe und rede ich über positives (verstärkendes oder eskalierendes) und negatives (ausgleichendes oder stabilisierendes) Feedback. Damit meine ich die Beziehung zwischen den Bestandsfaktoren und den dazu gehörigen Flussfaktoren. Bei positivem Feedback existiert eine proportionale Beziehung zwischen Bestands- und Nettoflussfaktor. Das bedeutet, je größer der Bestandsfaktor ist desto größer ist der Nettoflussfaktor. Bei negativem Feedback herrscht eine umgekehrt proportionale Beziehung vor – je größer der Bestandsfaktor desto kleiner der Nettoflussfaktor.

Screencast 2: Wachstumsarchetyp 1

Das Lineare Wachstum ist der einfachste Wachstumsarchetyp. Von linearem Wachstum spricht man immer dann, wenn der Bestandsfaktor nicht Teil einer Rückkopplung ist. Diese Bestandsfaktoren kommen vorrangig in den Systemen 1. Art vor.

Screencast 3: Wachstumsarchetyp 2

Das Exponentielle (Progressive) Wachstum und alle weiter folgenden Wachstumsarchetypen sind im Gegensatz zum Linearen Wachstum dadurch geprägt, dass die Bestandsfaktoren Bestandteil einer oder mehrerer Rückkopplungsschleifen sind. Diese Wachstumsarchetypen kommen in Systemen der 2. und 3. Art vor.

Das Exponentielle Wachstum resultiert aus positivem Feedback. In der Graphik sind beide Arten exponentiellen Wachstums dargestellt, das positive und das negative.

Screencast 4: Wachstumsarchetyp 3

Das Degressive Wachstum (mit Sättigung) ist von einem abnehmenden Grenznutzen gekennzeichnet. Das bedeutet, die Flussfaktoren zu dem Bestandsfaktor werden von Zeitabschnitt zu Zeitabschnitt immer geringer, bis sie im Falle einer Sättigung irgendwann Null werden.

Das Degressive Wachstum resultiert aus negativem Feedback. In der Graphik sind beide Arten degressiven Wachstums dargestellt, das positive und das negative.

Screencast 5: Wachstumsarchetyp 4

Das Logistische Wachstum ist eine Zusammensetzung der beiden Archetypen Exponentielles und Degressives Wachstum. Bis zu einem gewissen Punkt, dem Wendepunkt, steigt der Bestand exponentiell, ab dann degressiv bis zur Sättigung. Der Bestandsfaktor stellt damit  graphisch eine so genannte S-Kurve dar.

Das Logistische Wachstum resultiert aus positivem als auch negativem Feedback. In der ersten Phase überwiegt das positive und in der zweiten Phase das negative Feedback.

Screencast 6: Wachstumsarchetyp 5

Beim Oszillativen Wachstump tritt erstmals die Erscheinung der Verzögerung auf. Verzögerungen sind deshalb wichtig zu beachten, da Informationen nicht immer zeitnah fließen und somit verarbeitet werden können. In quantitativen Modellen werden Verzögerungen durch Bestandsfaktoren dargestellt. Deshalb enthält dieser Wachstumsarchetyp auch mindestens zwei Faktoren.

Die oszillativen Schwingungen resultieren aus negativen Feedbacks, die sich mit Verzögerungen in den Wirkungen auszahlen.

Screencast 7: Beispielmodell – Umweltverschmutzung vs. Maßnahmen dagegen

Mithilfe der vorgestellten 5 Wachstumsarchetypen wird die Erstellung eines quantitativen Modells demonstriert. Es geht in diesem Beispiel um ein kleines Modell zum Thema Umweltschutz. Dieses Modell beinhaltet 2 Teilmodelle mit jeweils einem Bestandsfaktor.

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