Schritt für Schritt Stocks and Flows: Improving the Rigor of Your Thinking

Die Gemeinschaft der Systemdenker hat Bestands- und Flussdiagramme schon immer als wichtige Hilfsmittel betrachtet, und die Anerkennung ihrer Schlüsselstellung im Werkzeugkasten des Systemdenkers hat weiter zugenommen. Trotz ihrer Bedeutung haben die Schwierigkeiten beim Übergang von Kausalschleifen-Diagrammen (CLDs) – die die meisten Menschen zuerst lernen – zu Bestands- und Flussdiagrammen dazu beigetragen, ihre Verwendung einzuschränken.

Obwohl die Schwierigkeiten, die manche Menschen beim Übergang von Kausalschleifen-Diagrammen zu Bestands- und Flussdiagrammen haben, real sind, sind sie auch weitgehend vermeidbar. Wenn man eine Reihe von Schritten befolgt, können die Schüler lernen, wie man aus Kausalschleifen schnell und effizient Bestände und Flüsse erstellt. Als wir im Rahmen eines zweitägigen Kurses mit Lernenden, die keine oder nur geringe Vorkenntnisse im Systemdenken hatten, einen schrittweisen Ansatz verwendeten, waren 90 Prozent der Teilnehmer in der Lage, in nur 20 Minuten ein Kausalschleifendiagramm korrekt in ein Bestands- und Flussdiagramm umzuwandeln. Darüber hinaus stellten sie fest, dass sich die Genauigkeit und Vollständigkeit ihres Verständnisses im Vergleich zu der Zeit, als sie nur Kausalschleifen verwendet hatten, erheblich verbessert hatte.

Überblick über Bestände und Flüsse

Bestände und Flüsse sind die Grundlage der Modellierung von Systemdynamik. Aber wie genau funktionieren sie? Bestände sind Entitäten, die sich ansammeln oder verbrauchen können, wie z. B. eine Badewanne, die sich mit Wasser aus einem Wasserhahn füllt. Inventar und installierte Basis sind Beispiele für Bestände. Ströme hingegen sind Einheiten, die die Bestände erhöhen oder verringern, so wie ein Wasserhahn oder ein Abfluss den Wasserstand in einer Badewanne beeinflusst. Die Produktion (die die Bestände erhöht) und die Käufe der Verbraucher (die die installierte Basis erhöhen) sind Beispiele für Ströme. Beachten Sie, dass Ströme die einzigen Variablen sind, die Bestände verändern können.

Das Vorhandensein eines Stroms zeigt die Bewegung von Material an, z. B. den Fluss von Beständen, Bargeld usw. Eine nützliche Faustregel besagt, dass alle Posten der Gewinn- und Verlustrechnung und der Kapitalflussrechnung (z. B. Kosten der verkauften Waren, Zinsaufwendungen) Ströme sind, da Ströme die Aktivität erfassen; diese Posten stellen die finanzielle Aktivität während eines bestimmten Zeitraums dar. Im Gegensatz dazu sind alle Posten in einer Bilanz (z. B. Aktiva und Passiva) Bestände; diese Posten stellen den Finanzstatus zu einem beliebigen Zeitpunkt dar.

Eine Technik, die häufig verwendet wird, um Bestände von Strömen zu unterscheiden, ist die Überlegung, was im System passieren würde, wenn die Zeit angehalten würde. Bestände, die Anhäufungen sind, würden weiter existieren. Ströme hingegen würden verschwinden, da sie Aktionen sind. So sind z. B. das Inventar, der Kontostand Ihres Sparkontos und die Menschen in einem Konferenzraum zu jedem Zeitpunkt messbar und daher Bestände; sie würden weiter existieren, wenn die Zeit angehalten würde. Die Produktionsrate von Einheiten pro Stunde, die Zinszahlung der Bank pro Tag und die Bewegung von Personen in und aus einem Konferenzraum würden hingegen anhalten, da sie von der Zeit abhängig sind. Dies sind Ströme (siehe „Bestände versus Ströme“ auf S. 7).

Schließlich ist es wichtig, stets die Einheitskonsistenz zwischen einem Bestand und den ihn beeinflussenden Bewegungen zu wahren. Nehmen wir zum Beispiel eine Aktie, die den Saldo des Bankkontos Ihres Unternehmens in Dollar darstellt. Dieser Bestand kann keine PC-Fertigungsrate als Zugang haben, da seine Einheiten PCs pro Woche sind! Ein akzeptabler Zufluss wären stattdessen Zahlungen von Kunden, die in Einheiten von Dollar pro Monat angegeben werden.

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Unterschiede zwischen CLDs und Bestands- und Flussdiagrammen

Kausalschleifen und Bestands- und Flussdiagramme sind beides wertvolle Werkzeuge, aber sie unterscheiden sich grundlegend. CLDs sind nützlich für die Vermittlung von High-Level-Ansichten eines Systems, insbesondere für Personen, die wenig Hintergrundwissen über Systemdenken oder Systemdynamik haben. Sie sind leicht verständlich und können einen guten ersten Schritt für die systemische Analyse eines Problems darstellen.

Bestands- und Flussdiagramme heben die Analyse auf eine höhere Ebene der Strenge. Im Gegensatz zu CLDs differenzieren Bestands- und Flussdiagramme zwischen den Teilen des Systems. Sie enthalten auch typischerweise mehr Details über die Elemente des Systems als CLDs – zum Beispiel zusätzliche Variablen, die in einer CLD nicht dargestellt sind.

Die Beherrschung der Erstellung von CLDs und Bestands- und Flussdiagrammen bietet daher mehrere Vorteile gegenüber der alleinigen Verwendung von CLDs:

Bestands- und Flussdiagramme unterscheiden zwischen Variablen, die Bestände sind, und solchen, die Flüsse sind, während CLDs dies nicht tun. Da es einen grundlegenden Unterschied zwischen diesen Arten von Variablen gibt, führt die Unterscheidung zwischen ihnen zu einem besseren Verständnis des Systems.

Betrachten wir zum Beispiel die einfache Verstärkungsschleife von Geburten und Bevölkerung. Da Geburten ein Fluss sind (der die Wachstumsrate der Bevölkerung darstellt) und die Bevölkerung ein Bestand ist, stellt ein CLD dieses System nicht so genau dar wie ein Bestands- und Flussdiagramm. In der CLD sind beide Verbindungen in dieser Schleife „s“-Verbindungen, was bedeutet, dass mit der Zunahme der Geburten auch die Bevölkerung zunimmt (eine Änderung in dieselbe Richtung), und dass mit der Zunahme der Bevölkerung auch die Geburten zunehmen (eine weitere Änderung in dieselbe Richtung).

Diese Darstellung ist jedoch nicht ganz korrekt. Wenn die Geburtenrate sinkt und dadurch die Geburten abnehmen, z.B. von 1000 auf 900 pro Monat, nimmt die Bevölkerung nicht ab, sondern wächst weiter, nur langsamer als vorher. Daher ist die „s“-Verknüpfung zwischen Geburten und Bevölkerung nur dann korrekt, wenn die Geburten zunehmen, da sich Geburten und Bevölkerung nicht in die gleiche Richtung bewegen, wenn die Geburten abnehmen.

Im Gegensatz dazu macht ein Bestands- und Flussdiagramm visuell deutlich, dass Geburten ein Zufluss zur Bevölkerung sind und diese daher nur erhöhen, nicht aber verringern können (da es keine negative Geburtenzahl geben kann). Diese Unterscheidung zwischen Beständen und Strömen macht Bestands- und Flussdiagramme zu einer genaueren Wiedergabe des dargestellten Systems.

Bestands- und Flussdiagramme zwingen Sie dazu, eine subtilere Sicht des Systems zu entwickeln. Ein weiterer Vorteil von Bestands- und Flussdiagrammen ist, dass sie die Angabe wichtiger Details über das System erfordern, wie z.B. die Einheiten und relativen Größen aller Variablen.

Dies hat drei Vorteile:

• Es zwingt Sie dazu, über jede Variable genauer nachzudenken, um zu bestimmen, wie ihre Maßeinheiten sein sollten.
• Sie zwingt dich, genauer über die Beziehungen zwischen den Variablen nachzudenken, um zu prüfen, ob die Einheiten richtig kombiniert werden können.
• Sie zwingt dich, übersehene Variablen zu entdecken, die notwendig sind, damit die Einheiten des Diagramms übereinstimmen.

Bestands- und Flussdiagramme helfen Ihnen dabei, den nächsten Schritt zur Erstellung eines Computermodells des Systems zu machen, da die Modellierungspakete für Systemdynamik Bestände und Flüsse als grundlegende Sprache verwenden und die Erstellung eines Bestands- und Flussdiagramms die Erstellung eines Computermodells des untersuchten Systems erheblich erleichtert. Darüber hinaus hilft der für ein gutes Bestands- und Flussdiagramm erforderliche Detaillierungsgrad dabei, das System mit der für ein Computermodell erforderlichen Genauigkeit zu spezifizieren. Die Umwandlung eines CLD ermöglicht es Ihnen, mit verschiedenen Strategien zu experimentieren und kontraintuitive Dynamiken zu entdecken

Verbindung von CLDs und Bestands- und Flussdiagrammen

Sie haben nun ein grundlegendes Wissen über Bestände und Flüsse und über deren Nutzen. Im nächsten Artikel werden wir einen schrittweisen Prozess für die Umwandlung von CLDs in Bestands- und Flussdiagramme vorstellen. Diese Schritte bilden eine solide Grundlage für das Verständnis der Verbindungen zwischen CLDs und Bestands- und Flussdiagrammen. Wenn Sie lernen, Bestands- und Flussdiagramme zu verwenden, wird Ihr Denken vollständiger und präziser und lässt sich leichter in eine Computersimulation umwandeln – all das wird Ihnen helfen, das System, das Sie interessiert, besser zu verstehen.